4mg多壁碳納米管溶解于1mL 0.05%的Naf 1n水溶液，超聲30分鐘，攪拌過(guò)夜，分別各取20yL上述溶液依次滴加玻碳電極、商用金膜電極、自制金電極的工作電極上并分別與商用鉑電極，商用銀/氯化銀參比電極組裝成三電極進(jìn)行多巴胺循環(huán)伏安測(cè)試，電解液為0.0lM PBS溶液包含0.4μΜ DA，掃速為60mV/s，電勢(shì)范圍為_0.2—0.5V，結(jié)果分別如圖9A中a、b、c曲線所示。
[0052]然后依次將三電極用自制的平面三電極芯片代替，三電極為滴加20yL修飾物質(zhì)的自制金工作電極、自制鉑電極、自制銀/氯化銀參比電極，其余條件同上，結(jié)果如圖9A中(!曲線所示。
[0053]商用金膜電極的循環(huán)伏安曲線的電流響應(yīng)比玻碳電極大I倍，自制金電極的電流響應(yīng)比玻碳電極大3倍，自制三電極比玻碳電極大4倍，由此可知，在多巴胺循環(huán)伏安測(cè)試中，由于納米金的高活性和高比表面積，自制金電極的電流響應(yīng)優(yōu)于商用金膜電極和商用玻碳電極。雖然將三個(gè)平面電極組合成芯片模式進(jìn)行測(cè)試后，電流響應(yīng)有所降低，但依然優(yōu)于商用金膜電極和商用玻碳電極在傳統(tǒng)三電極模式下的電流響應(yīng)。
[0054]2.將噴墨印刷金電極經(jīng)過(guò)修飾后組裝成平面三電極芯片進(jìn)行多巴胺微分脈沖伏安曲線測(cè)試，并與玻碳電極修飾后、商用金膜修飾后電極進(jìn)行比較，結(jié)果如圖9B所示。
[0055]具體操作如下:4mg多壁碳納米管溶解于1mL 0.05%的Naf 1n水溶液，超聲30分鐘，攪拌過(guò)夜，分別各取20yL上述溶液依次滴加玻碳電極、商用金膜電極、自制金電極的工作電極上并分別與商用鉑電極，商用銀/氯化銀參比電極組裝成三電極進(jìn)行多巴胺循環(huán)伏安測(cè)試，電解液為0.0lM PBS溶液包含0.4μΜ DA，振幅0.05V，脈沖寬度0.2s，樣品寬度
0.0167s，脈沖周期0.5s，電勢(shì)范圍為-0.2—0.5V，結(jié)果分別如圖9B中a、b、c曲線所示。
[0056]然后依次將三電極用自制的三電極代替，三電極為滴加20yL修飾物質(zhì)的自制金工作電極、自制鉑電極、自制銀/氯化銀，其余條件同上，結(jié)果如圖9B中d曲線所示。
[0057]商用金膜電極的微分脈沖伏安曲線的電流響應(yīng)與玻碳電極相差不大，自制金電極的電流響應(yīng)比玻碳電極大I倍，自制三電極比玻碳電極大3倍，由此可知，在多巴胺微分脈沖測(cè)試中，由于納米金的高活性和高比表面積，自制金電極的電流響應(yīng)優(yōu)于商用金膜電極和商用玻碳電極。雖然將三個(gè)平面電極組合成芯片模式進(jìn)行測(cè)試后，電流響應(yīng)有所降低，但依然優(yōu)于商用金膜電極和商用玻碳電極在傳統(tǒng)模式下的電流響應(yīng)。
[0058]3.將平面三電極芯片修飾后進(jìn)行多巴胺循環(huán)伏安曲線測(cè)試，結(jié)果如圖9C所示。
[0059]平面三電極測(cè)試的三聚氰胺的同濃度不同掃速的循環(huán)伏安曲線圖，具體步驟:將4mg多壁碳納米管溶解于1mL 0.05%的Naf 1n水溶液，超聲30分鐘，攪拌過(guò)夜，取20yL上述溶液滴加自制金電極，自制鉑電極，參比電極采用自制的銀/氯化銀參比電極且制備成芯片模式，電解液為0.0IM PBS溶液中包含0.4μΜ，掃速分別為40，60，80，100，120，140，160，180,200 11^/8，電勢(shì)范圍為-0.2 - 0.5V;插圖為掃速的平方根與氧化峰電流的線性關(guān)系圖。Ipa(mA)=0.0042v1/2-0.01784，R2=0.998線性良好，循環(huán)伏安曲線數(shù)據(jù)顯示為擴(kuò)散控制過(guò)程。
[0060]4.將平面三電極芯片修飾后進(jìn)行多巴胺循環(huán)伏安曲線測(cè)試，結(jié)果如圖9D所示。
[0061]平面三電極測(cè)試的多巴胺的不同濃度微分脈沖伏安曲線圖，測(cè)試條件:將4mg多壁碳納米管溶解于1mL 0.05%的Naf1n水溶液，超聲30分鐘，攪拌過(guò)夜，取20yL上述溶液滴加自制金電極，自制鉑電極作為對(duì)電極，參比電極自制的銀/氯化銀參比電極，且制備成芯片模式，電解液分別為0.0lM PBS溶液包含0.4、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.ΟμΜ DA，振幅
0.05V，脈沖寬度0.2s，樣品寬度0.0167s，脈沖周期0.5s，電勢(shì)范圍為-0.2 - 0.6V電勢(shì)范圍為-0.2 - 0.5V;內(nèi)插圖為濃度取對(duì)數(shù)與還原峰電流的線性關(guān)系圖，Ipa(mA)= 0.0016CDA(y10+0.00958，妒=0.991，靈敏度為6.4 χ103μΑ mM—1 cm—2，線性良好，靈敏度高。
[0062]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于納米金、銀墨水噴墨印刷平面三電極的制備方法，其特征在于:包括基底、金電極層、銀電極層、氯化銀電極層、鉑電極層；金電極層位于基底之上；銀電極層位于基底之上;氯化銀電極層覆蓋銀電極層的一部分并與該部分銀工作電極層部分重疊；鉑電極層位于基底之上;所述金電極層位于所述基底之上且尺寸不大于基底;所述銀電極層位于所述基底之上且尺寸不大于基底;所述氯化銀電極層位于所述銀電極層的面積較大的正方形之上并與該部分銀電極層重疊;所述鉑電極層位于所述基底之上且尺寸不大于基底；其應(yīng)用特征在于，該平面芯片可以成功應(yīng)用于多巴胺和三聚氰胺的電化學(xué)傳感檢測(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的基于納米鉑及納米金、銀墨水噴墨印刷平面三電極的制備方法和應(yīng)用，其制備方法特征在于:構(gòu)成所述基底的材料為玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯或聚酰亞胺等(包括但不限于這些材料)；構(gòu)成所述工作電極的材料為納米金;構(gòu)成所述銀/氯化銀參比電極的材料為納米銀;構(gòu)成所述對(duì)電極的材料為納米鉑。3.權(quán)利要求1或2所述的基于納米鉑及納米金、銀墨水噴墨印刷平面三電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將構(gòu)成金電極層的材料溶液按照預(yù)設(shè)形狀和位置通過(guò)噴墨印刷印制在基底上，制得金電極層； 2)將構(gòu)成銀電極層的材料溶液按照預(yù)設(shè)形狀和位置通過(guò)噴墨印刷印制在基底上，制得銀電極層； 3 )將銀電極的一端放入含氯離子的鹽溶液中電鍍，制得銀/氯化銀電極層； 4)將電鍍后的銀/氯化銀參比電極放在飽和氯化鉀溶液(氯化銀層結(jié)晶穩(wěn)定不脫落，保證參比電極的穩(wěn)定性)，制得噴墨印刷的銀/氯化銀參比電極； 5)將構(gòu)成鉑電極層的材料按照預(yù)設(shè)形狀和位置通過(guò)磁控濺射的方式噴濺在基底上，制得鉑電極層。4.其應(yīng)用特征在于，包括:制備的平面三電極體系可應(yīng)用于生物和食品安全領(lǐng)域的電化學(xué)傳感檢測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種噴墨印刷平面三電極芯片的制備方法和應(yīng)用。芯片由基底、金電極層、銀電極層、氯化銀電極層、鉑電極層組成；金、銀、鉑電極層位于基底之上；氯化銀電極層位于銀電極層一部分之上。本發(fā)明以噴墨印刷制備的金電極作為工作電極，噴墨印刷制備的銀/氯化銀電極作為參比電極，磁控濺射制備的鉑電極作為對(duì)電極來(lái)構(gòu)建平面芯片，來(lái)代替電化學(xué)檢測(cè)中使用的傳統(tǒng)三電極體系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明制備的平面芯片可以成功實(shí)現(xiàn)對(duì)多巴胺和三聚氰胺的電化學(xué)檢測(cè)，其檢測(cè)靈敏度高于傳統(tǒng)三電極體系，證明該平面芯片可以用于生物和食品安全領(lǐng)域的快速檢測(cè)。該制備方法快速、低成本、可控性強(qiáng)，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】G01N27/30
【公開號(hào)】CN105699453
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610045898
【發(fā)明人】翁博, 刁江林, 丁艾玲, 鄭九尚, 衛(wèi)嬛, 丁偉剛, 李長(zhǎng)明
【申請(qǐng)人】西南大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月24日