一种用于非酶葡萄糖传感电极的T3C2T

layer-by-layer electrodeposition of multilayer films of multi-walled carbon nanotubes and cu-based metal framework modified glassy carbon electrode[j].biosens.bioelectron.，2019，135：45-49.)，采用逐层电沉积法，将cumof与多壁碳纳米管(cumof/mwnts)组装成多层膜，修饰玻碳电极，成功制备了高性能的非酶葡萄糖传感器。
[0005]
mxene作为一种新颖的二维纳米材料，具有优异的电学性能、热稳定性等各项性能。目前，暂未见在t3c2t
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mxene原位生长cumof作为葡萄糖传感材料的报道。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是提供一种用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料及其制备方法，该复合材料稳定性好，具有对葡萄糖检测灵敏度高，选择性强等优点，具有良好的应用前景。
[0007]
为实现上述目的，本发明采用的具体制备方法如下：
[0008]
步骤1、制备单层t3c2t
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mxene悬浊液，将0.8～1.5g lif粉末溶解在15～30ml 9m的hcl溶液中，得到刻蚀剂，再将0.8～1.5g ti3alc2粉末缓慢加入刻蚀剂中刻蚀24～48h，经过反复离心、超声，将获得的墨绿色悬浊液保留，即为单层t3c2t
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mxene悬浊液；
[0009]
步骤2、配制cumof结晶溶液，将cu(no3)
·
3h2o溶于50ml的无水乙醇中，形成浓度为5～10mg/ml溶液1，再将h3btc溶于50ml无水乙醇，形成浓度为5～10mg/ml溶液2，将溶液2加入溶液1中，在搅拌速度为200～600转/分钟的速度下搅拌1～3小时，搅拌温度为室温，过滤沉淀，收集结晶溶液；
[0010]
步骤3、单层t3c2t
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mxene/cumof复合材料的合成，将浓度为4～10mg/ml的单层t3c2t
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mxene悬浊液加入步骤2的结晶溶液中，其中加入的单层t3c2t
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mxene悬浊液的量为：每10ml结晶溶液添加1～5ml mxene悬浊液，搅拌均价，室温下静置生长，生长时间为0.5～2h，离心，收集沉淀，在50℃下干燥6～8h，得到t3c2t
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mxene/cumof复合材料。
[0011]
本发明具有以下有益效果：
[0012]
1、本发明的制备方法简单易行，条件温和，所得到的复合材料具有一种独特的大片层表面交联的小片层的复合结构，其中大片层的单层t3c2t
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mxene作为基底材料，在其上原位生长了交联的小片层的cumof；
[0013]
2、本发明所制备的复合材料具有大的比表面积，而且不仅能发挥mxene优异的电学性能，又能结合cumof良好的电催化活性，二者的协同作用增强了电化学性能；
[0014]
3、本发明所制备的复合材料对葡萄糖表现出优异的氧化性能，稳定性好，选择性强等优点，是一种可行的用于非酶葡萄糖传感材料的制备方法，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0015]
图1为实施例1中用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料的sem图像；
[0016]
图2为实施例1中用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料的x射线衍射(xrd)图像；
[0017]
图3为实施例1中用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料在0.1m naoh溶液中对不同浓度葡萄糖的循环伏安曲线；
[0018]
图4为实施例2中用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料在0.1m naoh溶液中对不同浓度葡萄糖的循环伏安曲线；
[0019]
图5为实施例2制备的t3c2t
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mxene/cumof复合材料对不同浓度葡萄糖溶液的计时电流曲线，插图为低浓度下复合材料对不同浓度葡萄糖溶液的计时电流曲线；
[0020]
图6为实施例2制备的t3c2t
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mxene/cumof复合材料对不同浓度葡萄糖溶液的响应电流与葡萄糖浓度的关系曲线；
[0021]
图7为实施例3中用于非酶葡萄糖传感电极的t3c2t
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mxene/cumof复合材料在0.1m naoh溶液中对不同浓度葡萄糖的循环伏安曲线。
【具体实施方式】
[0022]
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0023]
实施例1：
[0024]
取4ml t3c2t
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mxene悬浊液(5mg/ml)，将其加入20ml的cumof结晶溶液中，搅拌均匀，室温下静置生长，生长时间为0.5h。随后，经过离心处理，将所得的沉淀放置在50℃的烘箱中干燥6h，得到t3c2t
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mxene/cumof复合材料。
[0025]
如图1所示，通过sem图可以看出，本实施例得到的复合材料，具有一种独特的大片层表面交联的小片层的复合结构。
[0026]
如图2所示，通过xrd图可以看出，本实施例得到的复合材料为t3c2t
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mxene/cumof复合材料。
[0027]
将本实例所制备的复合材料滴涂在玻碳电极上作为工作电极，在0.1m的naoh溶液中逐步加入葡萄糖溶液进行循环伏安测试。如图3所示，在0.1m的naoh溶液中逐步加入不同浓度的葡萄糖溶液后，随着葡萄糖浓度的增加，复合材料的氧化电流逐渐增大。
[0028]
实施例2：
[0029]
取4ml t3c2t
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mxene悬浊液(5mg/ml)，将其加入20ml的cumof结晶溶液中，搅拌均匀，室温下静置生长，生长时间为1h。随后，经过离心处理，将所得的沉淀放置在50℃的烘箱中干燥6h，得到t3c2t
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mxene/cumof复合材料。
[0030]
将本实例所制备的复合材料滴涂在玻碳电极上作为工作电极，在0.1m的naoh溶液中逐步加入葡萄糖溶液进行循环伏安测试。如图4所示，在0.1m的naoh溶液中逐步加入不同浓度的葡萄糖溶液后，随着葡萄糖浓度的增加，复合材料的氧化电流逐渐增大。
[0031]
采用计时电流法测试了t3c2t
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mxene/cumof复合材料对葡萄糖传感的灵敏度和检测下限，在工作电极是施加恒定电位(0.55v)，待背景电流达到稳态后，滴加不同浓度的葡萄糖溶液样品，得到如图5所示的阶梯状的计时电流响应曲线，并且进一步拟合可以得到如图6的响应电流与葡萄糖浓度的关系曲线。由图可知，在0.001～0.655mm和0.655～7.755mm两个范围内，响应电流和葡萄糖浓度呈线性关系，并且计算可得本实例所得的复合材料电极在两个范围内的灵敏度分别为688μa
·
mm-1
cm-2
和168μa
·
mm-1
cm-2
，检测下限为0.047μm。
[0032]
实施例3：
[0033]
取4ml t3c2t
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mxene悬浊液(5mg/ml)，将其加入20ml的cumof结晶溶液中，搅拌均匀，室温下静置生长，生长时间为1.5h。随后，经过离心处理，将所得的沉淀放置在50℃的烘箱中干燥6h，得到t3c2t
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mxene/cumof复合材料。
[0034]
将本实例所制备的复合材料滴涂在玻碳电极上作为工作电极，在0.1m的naoh溶液中逐步加入葡萄糖溶液进行循环伏安测试。如图5所示，在0.1m的naoh溶液中逐步加入不同浓度的葡萄糖溶液后，随着葡萄糖浓度的增加，复合材料的氧化电流逐渐增大。
[0035]
本发明所制备的t3c2t
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mxene/cumof复合材料对于葡萄糖的敏感性测试都是在三电极反应装置中进行的。
[0036]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。