一种基于金纳米团簇的复合材料及其制备方法和应用

    技术2026-05-15  8


    本发明涉及电化学,更具体地说,它涉及一种基于金纳米团簇的复合材料及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、金纳米簇材料是一种金属纳米材料,相比于其它材料具有制备简单、相容性优异、容易对其表面进行修饰等优势,因此在电化学领域有着显著的优势和应用。但金纳米簇极易发生团聚,在催化反应过程中催化活性降低。因此,使用其它支撑材料稳定金纳米簇的形态、大小和分布至关重要。mofs材料因其拥有高的孔隙率和比表面积、可设计的孔径和形状,能满足支撑金纳米簇的特殊要求。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种基于金纳米团簇的复合材料及其制备方法和应用,采用自组装法,将金纳米簇分散到mofs合成的溶液中,用于auncs/mofs复合材料合成。基于该复合材料构建电化学传感平台,用于近海养殖水中磺胺类抗生素的灵敏、快速检测。

    2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种基于金纳米团簇的复合材料,所述复合材料为auncs/mofs复合材料,通过自组装法,将金纳米簇分散到mofs合成的溶液中进行合成。

    3、本发明进一步公开了一种基于金纳米团簇的复合材料的制备方法,包括以下步骤:

    4、s1:金纳米簇的制备;

    5、以腺苷环单磷酸(camp)为模板分子,柠檬酸缓冲液为还原剂合成金纳米簇;

    6、s2:auncs/mofs复合材料的制备;

    7、利用s1合成的的金纳米簇以及甲醇、四氯化锆、2-氨基对苯二甲酸配体、浓盐酸、二甲基甲酰胺、无水乙醇,通过化学反应制备auncs/mofs复合材料。

    8、本发明进一步设置为:所述s1具体包括以下步骤:

    9、s11:将0.5ml浓度为5mm的氯金酸溶液逐滴加入0.75ml浓度为10mm的腺苷环单磷酸中;再加入1.0ml浓度为0.5m的柠檬酸缓冲液,最后加入7.5ml超纯水;

    10、s12:将s11制备的混合液充分搅拌后,将混合液放入油浴锅中,在80℃下搅拌加热1h,便可形成camp-auncs;

    11、s13:将制备得到的camp-auncs与无水乙醇以1:5的比例进行充分混合,在14000rpm的转速下离心10min;

    12、s14:把离心所得的沉淀用5:1的乙醇水溶液充分洗涤,并加入少量的水使其重悬后放入冷冻干燥机中干燥得到纯净的固体金纳米簇。

    13、本发明进一步设置为:所述s2具体包括以下步骤:

    14、s21:称取3.2mg纯净的固体金纳米簇分散于1.6ml甲醇中,充分搅拌使其溶解;

    15、s22:精确称取0.25g四氯化锆和0.268g 2-氨基对苯二甲酸配体,在搅拌情况下倒入2ml浓盐酸和30ml二甲基甲酰胺混合液中;

    16、s23:将s11中的金纳米簇-甲醇混合液加入s12中的混合液中,常温下充分搅拌3h混合后置于高压反应釜,常压在120℃下反应24h;

    17、s24:将反应好的产物冷却至室温之后,装入离心管,在4000r/min的转速下离心10min;把离心后的上清液倒掉,往沉淀中加入二甲基甲酰胺,摇匀之后离心,再把上清液倒掉加入新的二甲基甲酰胺,重复洗涤三次;

    18、s25:再加入无水乙醇洗涤,继续重复三次;

    19、s26:把洗涤后的固体放去干燥箱中80℃干燥10h即得auncs/mofs干燥粉末。

    20、本发明进一步公开了一种电化学传感器,所述电化学传感器由所述的复合材料制成,制备方法为:将auncs/mof s复合材料滴涂在洁净的裸玻碳电极表面,在红外灯下烘干,使修饰液呈一层薄膜贴合在电极表面,即得到auncs/mofs/gce。

    21、本发明进一步公开了一种电化学传感器在磺胺类抗生素检测中的应用。

    22、综上所述,本发明具有以下有益效果:

    23、本发明采用自组装法,将金纳米簇分散到mofs合成的溶液中,用于auncs/mofs复合材料合成。基于该复合材料构建电化学传感平台,可用于近海养殖水中磺胺类抗生素的灵敏、快速检测;

    24、本发明auncs和mofs两者的复合材料auncs-uio-66-nh2的电催化活性得到增强,二者结合起了协同作用,使电化学检测更加的灵敏,有着更高的电子传递能力。



    技术特征:

    1.一种基于金纳米团簇的复合材料,其特征是:所述复合材料为auncs/mofs复合材料,通过自组装法,将金纳米簇分散到mofs合成的溶液中进行合成。

    2.根据权利要求1所述的一种基于金纳米团簇的复合材料的制备方法,其特征是:包括以下步骤:

    3.根据权利要求2所述的一种基于金纳米团簇的复合材料,其特征是:所述s1具体包括以下步骤:

    4.根据权利要求2所述的一种基于金纳米团簇的复合材料,其特征是:所述s2具体包括以下步骤:

    5.一种电化学传感器,其特征是:所述电化学传感器由权利要求1所述的auncs/mofs复合材料制成,制备方法为:将auncs/mof s复合材料滴涂在洁净的裸玻碳电极表面,在红外灯下烘干,使修饰液呈一层薄膜贴合在电极表面,即得到auncs/mofs/gce。

    6.根据权利要求4所述的一种电化学传感器在磺胺类抗生素检测中的应用。


    技术总结
    本发明公开了一种基于金纳米团簇的复合材料及其制备方法和应用,涉及电化学技术领域,其技术方案要点是:所述复合材料为AuNCs/MOFs复合材料,通过自组装法,将金纳米簇分散到MOFs合成的溶液中进行合成。制备方法包括以下步骤:S1:以腺苷环单磷酸(cAMP)为模板分子,柠檬酸缓冲液为还原剂合成金纳米簇;S2:称取纯净的固体金纳米簇分散于甲醇中,充分搅拌使其溶解;在MOFs制备过程中加入金纳米簇‑甲醇混合液,充分搅拌混合后置于高压反应釜中反应;将所得产物用DMF和无水乙醇洗涤干净后,放入烘箱烘干即得AuNCs/MOFs干燥粉末。将AuNCs/MOFs复合材料制成电化学传感器,可应用于磺胺类抗生素检测,且检测更加灵敏,有更高的电子传递能力。

    技术研发人员:杨丽特,廖婉琳,杨琴,徐海玮,陈卫瑜
    受保护的技术使用者:广东海洋大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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