[发明专利]一种二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料的制备及应用

摘要

本发明涉及一种二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料的制备及电化学检测多巴胺,属于新型功能材料与生物传感器检测技术领域。本发明是要解决现有材料在检测多巴胺时存在成本高，金属毒性，灵敏度低和选择性差的问题。本发明主要包括：一、静电纺丝法制备出碳纳米纤维；二、水热法制备出二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料。本发明制备的一种二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料具有比表面积大、电导率高和生物相容性好等优点，可以作为电极材料检测多巴胺。

主权项

1.一种二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料的制备及电化学检测多巴胺，其特征在于二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料的合成方法是按以下步骤进行的：一、静电纺丝法制备出碳纳米纤维1）将 0.5~1.5 g 聚丙烯腈粉末溶解于 5~15 mL 二甲基甲酰胺溶液，并且在温度为 70℃~140℃的条件下加热搅拌0.5~1.5 h，得到静电纺丝溶液；然后，取5~15 mL上述溶液转移到注射器中，将注射器固定于注射泵上，在电压为15~25 KV下进行静电纺丝，溶液流速为 0.5 ~1.5 mL/h，收集距离为5 ~15 cm；2）将聚丙烯腈纤维置于鼓风干燥箱中，以1~3℃/min的速度升温到250~350℃，保温0.5~1.5h 进行稳定化处理；3）将稳定化处理过的聚丙烯腈纤维置于管式炉中央，在氩气保护下以2 ~7℃/min的速度升温到900~1000℃，并在温度900~1000℃的条件下保温50~90 min，然后随炉冷却到室温，得到碳纳米纤维，步骤一3）中所述的氩气的流速为 400~500sccm；二、水热法制备出二硫化钨纳米球/碳纳米纤维复合材料1）将步骤一3）得到的碳纳米纤维切割成1~3 cm2的大小，为了提高碳纳米纤维的亲水性，将它放入含有浓硝酸的烧杯中浸泡18~24个小时，然后用丙酮和去离子水清洗；2) 将1 mmol ~ 4mmol的钨酸钠，5 mmol ~ 8 mmol盐酸羟胺和9mmol ~12 mmol硫脲添加到40 mL~60 mL的去离子水中，放置在磁力搅拌器进行搅拌；步骤二2）中磁力搅拌器的搅拌速率为200 ~ 400r/min；搅拌时间为20 ~30min得到水热反应溶液；3)将步骤二1）获得的碳纳米纤维和步骤二2）获得的水溶液转移到一个100 mL的不锈钢高压反应釜中，并在180~240℃下保温20 ~ 24 h，冷却到室温，取出材料并用去离子水冲洗几次，最后进行真空冷冻干燥1h~3h。