一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法及其用图_2

文档序号:9269611阅读:来源:国知局
L含0.5mg TMB和50 μ g Co3O4/GAs的ABS,分别加入到步骤2温育后的溶液中混合均匀,在室温下温育30min。离心分离Co304/GAs,拍照观察颜色变化,并在652nm波长下测量反应溶液的吸光度。
[0035]实施例2
[0036]称取20mg固体氧化石墨稀置于20mL 二次蒸饱水中,超声30min,制成氧化石墨稀水溶液;称取2mg Co (NO3)2溶于所述氧化石墨烯水溶液中,超声混匀。将所述混合液移入一25mL聚四氟水热釜中,再将该聚四氟水热釜转移至10mL聚四氟水热釜中,120°C下反应保持12h,待反应釜降至室温,得到圆柱状的产物;将所述圆柱状的产物置于_2°C下预冷冻;将预冷冻的材料放入冷冻干燥机中,在-40°C下冷冻干燥12h,即得到石墨烯气凝胶基复合材料 GAs/Co304o
[0037]将本实施例所制备样品用于比色法检测乙酰胆碱,实验步骤同实施例1。
[0038]实施例3
[0039]称取50mg固体氧化石墨稀置于1mL 二次蒸饱水中,超声30min,制成氧化石墨稀水溶液;称取10mg C0Cl2S于所述氧化石墨烯水溶液中,超声混匀。将所述混合液移入一15mL玻璃瓶中,再将该15mL玻璃瓶转移至25mL聚四氟水热釜中,160°C下反应保持24h,待反应釜降至室温,得到圆柱状的产物;将所述圆柱状的产物置于无水乙醇中进行溶剂交换5次,将溶剂交换后的产物转入0)2超临界干燥设备中进行干燥,CO 2超临界干燥设备参数为:0)2流量1.5m 3/h,温度50°C,压强16MPa,时间为24h,干燥完成后得到石墨烯气凝胶基复合材料GAs/Co304。
[0040]将本实施例所制备样品用于比色法检测乙酰胆碱,实验步骤同实施例1。
[0041]实施例4
[0042]称取50mg固体氧化石墨稀置于1mL 二次蒸饱水中,超声30min,制成氧化石墨稀水溶液;称取10mg CoCl2.6H20溶于所述氧化石墨烯水溶液中,超声混匀。将所述混合液移入一 15mL玻璃瓶中,再将该15mL玻璃瓶转移至25mL聚四氟水热釜中,160°C下反应保持24h,待反应釜降至室温,得到圆柱状的产物;将所述圆柱状的产物置于无水乙醇中进行溶剂交换5次,将溶剂交换后的产物转入0)2超临界干燥设备中进行干燥,CO 2超临界干燥设备参数为:C02流量1.2m3/h,温度40°C,压强14MPa,时间为12h,干燥完成后得到石墨烯气凝胶基复合材料GAs/Co304。
[0043]将本实施例所制备样品用于比色法检测乙酰胆碱,实验步骤同实施例1。
[0044]实施例5
[0045]称取50mg固体氧化石墨稀置于1mL 二次蒸饱水中,超声30min,制成氧化石墨稀水溶液;称取10mg Co (NO3)2.6Η20溶于所述氧化石墨烯水溶液中,超声混匀。将所述混合液移入一 15mL玻璃瓶中,再将该15mL玻璃瓶转移至25mL聚四氟水热釜中,160°C下反应保持24h,待反应釜降至室温,得到圆柱状的产物;将所述圆柱状的产物置于无水乙醇中进行溶剂交换5次,将溶剂交换后的产物转入0)2超临界干燥设备中进行干燥,CO 2超临界干燥设备参数为:C02流量1.2m 3/h,温度40°C,压强14MPa,时间为12h,干燥完成后得到石墨烯气凝胶基复合材料GAs/Co304。
[0046]将本实施例所制备样品用于比色法检测乙酰胆碱,实验步骤同实施例1。
[0047]图1中通过照片可以看到,图中产物有模糊和清晰两种不同的情形,这是因为三维的石墨烯气凝胶不同部位到镜头的距离不同造成的,因此证明了成像图中的材料为三维结构的GAs;进一步地,从图中的透射电镜图可以看出,还分布有针状的结构,该针状结构为Co3O4,说明成像图中的材料为立体结构的GAs/Co304。
[0048]图2为实施例1所制备样品GAs的X射线衍射图谱,可以看出,图中除了 2Θ =26°的GAs的衍射峰外,还有与Co3O4晶型相匹配的特征吸收峰,说明石墨烯气凝胶基复合材料GAs/Co304被成功制备。
[0049](ΚδΧΙΟΛ?οΛδΧΙΟΛ?ΟΛ?ΟΛ?Ο'Ι'ΙΟ μ??ο?
[0050]图3中曲线为实施例1所制备的6么8/(:0304在4种不同含量(曲线a为10 μπιο?,曲线b为I μηιο?,曲线c为10_3 μηιο?,曲线d为5X 10_5 μπιο?)的乙酰胆碱溶液中反应后的紫外吸光光谱,可以看出,有明显的吸光度变化,这是因为乙酰胆碱酯酶使乙酰胆碱分解成胆碱,而胆碱氧化酶使胆碱分解出H2O2, H2O2氧化TMB显色,乙酰胆碱浓度越高,产生的H2O2越多,则最终显示的颜色就越深,上述过程通过GAs/Co 304复合材料的催化,起到了增加灵敏度的效果,说明GAs/Co304在检测乙酰胆碱具有很好的应用前景。
[0051]所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于所述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下: 步骤1、称取固体氧化石墨烯置于二次蒸馏水中,制成氧化石墨烯水溶液;称取可溶性钴盐置于所述氧化石墨烯水溶液中,超声得到混合液; 步骤2、将步骤I所得的混合液转入一柱形容器A中,再将该柱形容器A转入聚四氟水热釜B中恒温热反应,反应结束后,降至室温,得到圆柱状的产物; 步骤3、将步骤2中的产物先进行干燥前的预处理,再转入干燥装置中干燥,得到四氧化三钴/石墨稀气凝胶复合材料Co304/GAs。2.根据权利要求1所述的一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,步骤I中,所述混合液中,可溶性钴盐的浓度:氧化石墨烯的浓度为0.1?1mg/mL:l?5mg/mL,可溶性钴盐为硝酸钴、氯化钴或含结晶水的硝酸钴、氯化钴。3.根据权利要求2所述的一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,步骤I中,所述混合液中,可溶性钴盐的浓度:氧化石墨稀的浓度为0.5mg/mL:5mg/mLo4.根据权利要求1所述的一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述柱形容器A为尺寸小于聚四氟水热釜B的圆柱形玻璃瓶或圆柱形聚四氟水热釜,恒温热反应的条件为在120?160°C下保持12?24h。5.根据权利要求1所述的一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述预处理方式为将步骤2中的产物置于-2?_4°C下预冷冻或将步骤2中的产物置于无水乙醇中进行溶剂交换。6.根据权利要求1中所述的一种石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述干燥装置为冷冻干燥机或CO2超临界干燥设备。7.根据权利要求1或6中所述的一种石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3中,当干燥装置为冷冻干燥机时,干燥参数为:温度-40?-80°C,时间12?24h ;当干燥装置为CO2超临界干燥设备时,干燥参数为:C0 2流量1.2?1.5m 3/h,温度40?50°C,压强14 ?16MPa,时间 12 ?24h。8.根据权利要求1所述的方法制备的一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料,其特征在于,所述四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料种四氧化三钴质量分数为0.9%?86.1%,石墨烯气凝胶质量分数为13.9%?99.1%。9.根据权利要求8所述一种的四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的用途,其特征在于,所述四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料用于比色法检测乙酰胆碱。
【专利摘要】本发明提供了一种四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法及其用途,该材料可以用于比色法检测领域,尤其是用做比色法检测乙酰胆碱。将氧化石墨烯和可溶性钴盐的水溶液移入一个柱形容器中,再将柱形容器移入聚四氟水热釜中恒温热反应,再通过干燥技术,制备出了四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料,方法简单。所制备的四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料具有优异的电导率、良好的电子传输性能和大的定域面,催化效果显著增强。本发明制得的四氧化三钴/石墨烯气凝胶复合材料创造性的应用于比色法灵敏检测乙酰胆碱,操作简便,所用仪器价格低廉,且拓宽了石墨烯气凝胶基材料的研究领域。
【IPC分类】C01B31/04, G01N21/31, G01N21/78, C01G51/04
【公开号】CN104986808
【申请号】CN201510363172
【发明人】毛罕平, 严玉婷, 王坤, 左志强
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月26日
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