专利名称：一种检测NO_x电化学传感器的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学传感器的制备方法，尤其涉及一种检测NOx电化学传感器的制备方法。
背景技术：
一氧化氮在血管生物学和病理生物学发挥着非常重要的作用。NO在中央和外围神经系统中是一种神经元信号分子，它可以由哺乳细胞合成。此外，NO还可以扮演生理学上的“送信人”和细胞毒素的“代理人”。NO非常不稳定，半衰期只有2 30s能够迅速与氧分子反应生成NOx (NO和NO2)。所以，具有高灵敏度和准确性检测NOx的方法是必需的。很多方法被用来检测N0X，比如电子顺磁共振、分光光度测量法和化学发光法。在所有的方法中，电化学的方法由于具有简单、轻便，廉价和快速分析的优点被证明是一种非常有力的方法。用电阻、电压和电流的方法来检测NOx已经有一些报道。最近，ZnO-In2O3膜被广泛地用来检测NOx气体。但是，相应的传感器却没有高的灵敏度并且其使用需要很高的温度(200-500°C )。碳纳米管(CNTs)已经被广泛地用到了传感器中，因为它们具有好的化学稳定性、出色的电子和力学性能。这些特殊的性质使得碳纳米管能够很好的作为无机纳米材料的支撑，比如可以作为电化学传感器的铜纳米颗粒(CuNP)。碳纳米管具有高的电导率和大的表面积，因此能够促进铜纳米颗粒的性能。直接把铜纳米颗粒制备到碳纳米管上有个很大的优点就是保持了纳米晶体和纳米管自身的性能。但是在电极表面结合纳米颗粒和纳米管是一个很大的难题，因此目前需要找到一种将铜纳米颗粒(CuNP)整合到SWCNT-PPy修饰的钼电极(CuNP-SWCNT-PPy-Pt)上，并用来检测NOx的电化学传感器。

发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种检测NOx电化学传感器的制备方法。一种检测NOx电化学传感器的制备方法，其制作步骤如下(I)预处理在实验之前，将直径为O. 5mm的钼电极先用铝粉磨光，然后用二次去离子水洗两次；洗干净的钼电极用lmol/L的H2SO4在扫描电势为-O. 2 +1. 45V的范围内预处理10次，然后用二次去离子水洗涤；在每次进行吡咯的电化学聚合反应之前都要进行同样的预处理；(2)制备方法在钼电极上连接单壁碳纳米管-聚吡咯，首先，在钼电极上聚合吡咯形成聚吡咯的膜设定电势范围为O O. 9V(以Ag/AgCl电极为参照)，在氩气氛围下，在O. lmol/L的KCl溶液中氧化O. 4mol/L的吡咯溶液，循环进行10次；然后，将25 μ L单壁碳纳米管(SWCNT)的溶液滴到聚吡咯修饰的钼电极表面，乙醇蒸发后形成SWCNT-PPy纳米复合物；最后以O. lmol/L的KCl作为支撑电极，设定电势范围为-O. 4 +0. 9V(以Ag/AgCl电极为参照)，以O. lmol/L的CuCl2作为铜原料，利用电化学沉积的方法将铜纳米粒子(CuNP)沉积到SWCNT-PPy-Pt电极上，形成基于CuNP-SWCNT-PPy-Pt电极传感器。所述单壁碳纳米管(SWCNT)的溶液为2mg SffCNT+Iml O. 5wt% nafion-乙醇溶液。本发明设计的基于CuNP-SWCNT-PPy-Pt电极传感器用扫描电子显微镜和X-射线能谱分析进行了表征，用循环伏安法对所设计的电极的电化学性质进行了研究，实验表明在-O. 15V和-O. 3V发现了铜纳米颗粒(CuNP)的可逆的氧化还原峰,设计的电极对NOx的电催化能力是CuNP-PPy-Pt电极的四倍，检测结果很明显地表明单壁碳纳米管聚吡咯纳米复合物(SWCNT-PPy)能够促进铜纳米颗粒和钼电极之间的电子传递。另外，传感器表现出了非常好的可重复性能并且在一个月的时间内都保持了很好的稳定性。


图I为本发明的制备、反应示意图
具体实施例方式为了加深对本发明的理解，下面结合实施对本发明作进一步详述。一种检测NOx电化学传感器的制备方法，其步骤如下(I)在实验之前，将直径为O. 5mm的钼电极先用铝粉磨光，然后用二次去离子水洗两次；洗干净的钼电极用lmol/L的H2SO4在扫描电势为-O. 2 +1. 45V的范围内预处理10次，然后用二次去离子水洗涤；在每次进行吡咯的电化学聚合反应之前都要进行同样的预处理.(2)在钼电极上连接单壁碳纳米管-聚吡咯，首先，在钼电极上聚合吡咯形成聚吡咯的膜设定电势范围为O O. 9V(以Ag/AgCl电极为参照)，在氩气氛围下，在O. Imol/L的KCl溶液中氧化O. 4mol/L的吡咯溶液，循环进行10次；然后，将25 μ L单壁碳纳米管(SffCNT)的溶液(2mg SffCNT+Iml O. 5wt% nafion-乙醇溶液)滴到聚吡咯修饰的钼电极表面，乙醇蒸发后形成SWCNT-PPy纳米复合物；最后以O. lmol/L的KCl作为支撑电极，设定电势范围为-O. 4 +0. 9V(以Ag/AgCl电极为参照)，以O. lmol/L的CuCl2作为铜原料，利用电化学沉积的方法将铜纳米粒子(CuNP)沉积到SWCNT-PPy-Pt电极上，形成基于 CuNP-SffCNT-PPy-Pt 电极传感器。
权利要求
1.一种检测NOx电化学传感器的制备方法，其特征在于制作步骤如下(1)预处理在实验之前，将直径为0.5mm的钼电极先用铝粉磨光，然后用二次去离子 水洗两次；洗干净的钼电极用lmol/L的H2S04在扫描电势为-0. 2 +1. 45V的范围内预处 理10次，然后用二次去离子水洗涤；在每次进行吡咯的电化学聚合反应之前都要进行同样 的预处理；(2)制备方法在钼电极上连接单壁碳纳米管_聚吡咯，首先，在钼电极上聚合吡咯 形成聚吡咯的膜设定电势范围为0 0. 9V，在氩气氛围下，在0. lmol/L的KC1溶液中 氧化0. 4mol/L的吡咯溶液，循环进行10次；然后，将25 y L单壁碳纳米管-SWCNT的溶液 滴到聚吡咯修饰的钼电极表面，乙醇蒸发后形成SWCNT-PPy纳米复合物；最后以0. lmol/ L的KC1作为支撑电极，设定电势范围为-0. 4 +0. 9V，以0. lmol/L的CuCl2作为铜原 料，利用电化学沉积的方法将铜纳米粒子-CuNP沉积到SWCNT-PPy-Pt电极上，形成基于 CuNP-SWCNT-PPy-Pt 电极传感器。
2.根据权利要求1所述的一种检测NOx电化学传感器的制备方法，其特征在于单壁 碳纳米管_SWCNT的溶液为2mg SWCNT+lml 0. 5wt% naf ion-乙醇溶液。
全文摘要
本发明涉及一种检测NOx电化学传感器的制备方法，先将经过二次去离子水洗的铂电极用H2SO4在扫描电势为-0.2～+1.45V的范围内预处理10次后再用二次去离子水洗涤；然后在洗净的铂电极上连接单壁碳纳米管-聚吡咯，具体步骤为首先在铂电极上聚合吡咯形成聚吡咯的膜，然后在氩气氛围下，在0.1mol/L的KCl溶液中氧化0.4mol/L的吡咯溶液，循环进行10次；再将25μL单壁碳纳米管的溶液滴到聚吡咯修饰的铂电极表面，经乙醇蒸发后形成SWCNT-PPy纳米复合物；最后以0.1mol/L的KCl作为支撑电极，利用电化学沉积的方法将铜纳米粒子(CuNP)沉积到SWCNT-PPy-Pt电极上，形成基于CuNP-SWCNT-PPy-Pt电极传感器；这种传感器表现出了非常好的可重复性能并且在一个月的时间内都保持了很好的稳定性。
文档编号G01N27/30GK102661981SQ20121009163
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者孙京华, 潘正海 申请人:无锡百灵传感技术有限公司