CN107324321B - 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法 - Google Patents

负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107324321B
CN107324321B CN201710604692.4A CN201710604692A CN107324321B CN 107324321 B CN107324321 B CN 107324321B CN 201710604692 A CN201710604692 A CN 201710604692A CN 107324321 B CN107324321 B CN 107324321B
Authority
CN
China
Prior art keywords
redox graphene
preparation
golden flower
graphene
growth substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710604692.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107324321A (zh
Inventor
兰飞飞
梁琳琳
马超
葛慎光
于京华
颜梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Jinan
Original Assignee
University of Jinan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Jinan filed Critical University of Jinan
Priority to CN201710604692.4A priority Critical patent/CN107324321B/zh
Publication of CN107324321A publication Critical patent/CN107324321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107324321B publication Critical patent/CN107324321B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法。本方法主要包括以下步骤：纸基生长基底的制备‑生长基底的预处理‑还原溶液的配置‑氧化石墨烯的还原‑洗涤­‑原位生成金花。合成方法简单环保，合成的材料导电性好，生物相容性高，作为基底可适用于多种生物传感器。

Description

负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，属于无机碳材料的制备领域。
背景技术
碳基材料由于其具有高电子迁移率和大导热系数已被广泛研究应用。还原氧化石墨烯分子结构内含有羟基和羧基等基团，易被修饰和功能化，离域π键和大的比表面积有利于分子的吸附。但是传统方法合成的石墨烯材料面临着易团聚的问题，团聚会降低材料的导电性和有效利用面积。
还原氧化石墨烯的合成方法包括冷冻干燥，水热还原，电化学还原和化学沉积等方法。我们采取的是水热还原法，水热还原法具有简单、低耗和绿色环保等特点。在合成过程中我们选取价格低廉，柔韧性好的纸作为基底，纸的多孔性和表面官能团为三维褶皱状的还原氧化石墨烯合成提供了条件。为了进一步提高石墨烯的导电性和生物相容性，在纸基三维还原氧化石墨烯的褶皱上原位生长金花。
发明内容
基于石墨烯材料的优点和目前存在的一些问题，本发明提出了一种利用水热法在纸上合成三维褶皱状的还原氧化石墨烯，为提高材料的导电性和生物相容性通过原位生长的方法在还原氧化石墨烯上生长金花。
该负载金花的三维还原氧化石墨烯的合成方法具有简单环保等优点，具体操作过程如下：
（1）在计算机上通过绘图软件设计纸基生长基底图案；
（2）生长基底的预处理：将氧化石墨烯水溶液滴加到生长基底的亲水区域，干燥，重复3- 6次；
（3）还原溶液的配置：量取 10.0 -15.0 mL 二次水，40 - 60 μL 80%的水合肼，30- 50 μL 28%的氨水于烧杯中，搅拌5 min后放入高压釜；
（4）氧化石墨烯的还原：将步骤（2）中已经预处理过的生长基底放入步骤（3）中的高压釜后,在80 -110 oC烘箱中放置1-3 h；
（5）将反应后的还原氧化石墨烯从高压釜中取出，用超纯水清洗三次后真空冷冻干燥8-12 h；
（6）将金纳米种子滴加到步骤（5）中生成的还原氧化石墨烯上并进行还原生成金花。
本发明所述的纸芯片：设计如附图1所示的纸芯片疏水蜡打印图案，亲水区为直径为16 mm圆形区域，将设计好的打印图案通过蜡打印机打印在已裁剪为A4大小的2号色谱纸上，将带有蜡图案的A4色谱纸通过电热器加热到120 ºC，100 S后，蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成一个被疏水墙包围的亲水区域。
本发明所述的生长基底的预处理：准备浓度为 0. 5 mg/mL的氧化石墨烯水溶液，通过旋涂的方法将氧化石墨烯负载到纸的亲水区域，转速为800 r/min，时间为50 s，放入50 ºC 烘箱干燥30 min, 重复上述过程3次。
本发明所述的还原溶液的配制：配置还原溶液时量取10-15 mL 0.5 mg/mL的二次水，40-60 μL 80%的水合肼，30-50 μL 28%的氨水于烧杯中，搅拌5 min后放入高压釜。
本发明所述的氧化石墨烯的还原：在步骤（4）中还原氧化石墨烯时将步骤（2）中已经预处理过的生长基底放入步骤（3）中的高压釜后，在80-110 oC烘箱中放置1-3 h。
本发明所述的还原氧化石墨烯的处理：在步骤（5）中将反应后的还原氧化石墨烯从高压釜中取出，用超纯水清洗三次后真空冷冻干燥8-12 h。
本发明所述的金花的合成：量取100 mL二次水置于单口烧瓶中，加热到95℃，随后加入1 mL 1wt% 氯金酸溶液，反应1min后，加入3.5 mL 1wt% 柠檬酸钠溶液，继续搅拌12-18 min至溶液变为酒红色，制备金纳米种子；称取0.0139 g盐酸羟胺溶于1 mL水后放置于4ºC下待用；量取667 μL 1wt% 氯金酸溶液放置于4 ºC下待用；量取100 μL合成的金纳米种子滴于亲水区域，自然干燥，重复5次，二次水洗净后将配置好的盐酸羟胺和氯金酸溶液迅速混合，随后将混合后的溶液加到滴有金纳米种子的亲水工作区域，反应10 min后二次水清洗，备用。
本发明的有益效果：
（1） 水热合成和原位生长的方法相结合，制备过程简单环保；
（2） 三维还原氧化石墨烯的形成避免了传统材料面临的团聚现象；
（3） 负载金花的三维还原氧化石墨烯具有良好的导电性和生物相容性。
附图说明
附图1：纸芯片的尺寸和形状。
附图2：负载金花的三维还原氧化石墨烯的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1：负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备，其特征是包括以下步骤：
（1）纸基生长基底的制备：在计算机上设计如附图1所示的纸芯片疏水蜡打印图案，将设计好的打印图案通过蜡打印机打印在已裁剪为A4大小的2号色谱纸上，将带有蜡图案的A4色谱纸通过电热器加热到120 ºC，100 s后，蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成一个被疏水墙包围的圆形亲水区域；
（2）生长基底的预处理：准备浓度为 0. 5 mg/mL的氧化石墨烯水溶液，通过旋涂的方法将氧化石墨烯负载到纸的亲水区域，转速为800 r/min，时间为50 s，放入50 ºC 烘箱干燥30 min, 重复上述过程3次；
（3）还原溶液的配置：量取10 mL二次水溶液，50 μL 80%的水合肼，30 μL 28%的氨水于烧杯中，搅拌5 min后放入高压釜；
（4）氧化石墨烯的还原：将步骤（2）中已经预处理过的生长基底放入步骤（3）中的高压釜后，在90 oC烘箱中放置90 min；
（5）将反应后的还原氧化石墨烯从高压釜中取出，用超纯水清洗三次后真空冷冻干燥10 h；
（6）将金纳米种子滴加到步骤（5）中生成的还原氧化石墨烯上并进行还原生成金花如附图2所示，具体操作步骤：量取100 mL二次水置于单口烧瓶中，加热到95 ℃，随后加入1 mL 1wt% 氯金酸溶液，反应1min后，加入3.5 mL 1wt% 柠檬酸钠溶液，继续搅拌15 min至溶液变为酒红色，制备金纳米种子；称取0.0139 g盐酸羟胺溶于1 mL水后放置于4 ºC下待用；量取667 μL 1wt% 氯金酸溶液放置于4 ºC下待用；量取100 μL合成的金纳米种子滴于亲水区域，自然干燥，重复5次，二次水洗净后将配置好的盐酸羟胺和氯金酸溶液迅速混合，随后移取100 μL混合后的溶液加到滴有金纳米种子的亲水区域，反应10 min后二次水清洗。

Claims (6)

1.负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是包括以下步骤：
1.1在计算机上通过绘图软件设计纸基生长基底图案；
1.2生长基底的预处理：将氧化石墨烯水溶液滴加到生长基底的亲水区域，干燥，重复3- 6次；
1.3还原溶液的配制：量取 10.0-15.0 mL 二次水，40 - 60 μL 80%的水合肼，30-50 μL 28%的氨水于烧杯中，搅拌5 min后放入高压釜；
1.4氧化石墨烯的还原：将步骤1.2中已经预处理过的生长基底放入步骤1.3中的高压釜后,在80 -110 oC烘箱中放置1-3 h；
1.5将反应后的还原氧化石墨烯从高压釜中取出，用超纯水清洗三次后真空冷冻干燥8-12 h；
1.6 将金纳米种子滴加到步骤1.5中生成的还原氧化石墨烯上并进行还原生成金花，金花的具体合成过程：量取100 mL二次水置于单口烧瓶中，加热到95 ℃，随后加入1 mL1wt% 氯金酸溶液，反应1min后，加入3.5 mL 1wt% 柠檬酸钠溶液，继续搅拌12-18 min至溶液变为酒红色，制备金纳米种子；称取0.0139 g盐酸羟胺溶于1 mL水后放置于4 ºC下待用；量取667 μL 1wt% 氯金酸溶液放置于4 ºC下待用；量取100 μL合成的金纳米种子滴于亲水区域，自然干燥，重复5次，二次水洗净后将配置好的盐酸羟胺和氯金酸溶液迅速混合，随后将混合后的溶液加到滴有金纳米种子的亲水工作区域，反应10 min后二次水清洗。
2.根据权利要求 1 所述的负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是：在计算机上通过Adobe illustrator设计纸芯片疏水蜡打印图案，将设计好的图案通过蜡打印机打印在已裁剪为A4大小的2号色谱纸上，亲水区为直径为16 mm圆形区域，将带有蜡打印图案的A4色谱纸通过电热器加热到120 ºC，90 -120 s后，蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成一个被疏水墙包围的圆形亲水区域。
3.根据权利要求 1 所述的负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是：步骤1.2生长基底的预处理：准备浓度为 0. 5 mg/mL的氧化石墨烯水溶液，通过旋涂的方法将氧化石墨烯负载到纸的亲水区域，转速为800 r/min，时间为50 s，放入50 ºC 烘箱干燥30 min, 重复上述过程3次。
4.根据权利要求 1 所述的负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是：在步骤1.3中配制还原溶液时量取10-15 mL二次水溶液，40-60 μL 80%的水合肼，30-50 μL28%的氨水于烧杯中，搅拌5 min后放入高压釜。
5.根据权利要求 1 所述的负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是：在步骤1.4中还原氧化石墨烯时将步骤1.2中已经预处理过的生长基底放入步骤1.3中的高压釜后，在80-110 oC烘箱中放置1-3 h。
6.根据权利要求 1 所述的负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法，其特征是：在步骤1.5中将反应后的负载有还原氧化石墨烯的生长基底从高压釜中取出，用超纯水清洗三次后真空冷冻干燥8-12 h。
CN201710604692.4A 2017-07-24 2017-07-24 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法 Expired - Fee Related CN107324321B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710604692.4A CN107324321B (zh) 2017-07-24 2017-07-24 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710604692.4A CN107324321B (zh) 2017-07-24 2017-07-24 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107324321A CN107324321A (zh) 2017-11-07
CN107324321B true CN107324321B (zh) 2019-07-19

Family

ID=60200623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710604692.4A Expired - Fee Related CN107324321B (zh) 2017-07-24 2017-07-24 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107324321B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108310380A (zh) * 2018-05-07 2018-07-24 临沂大学 一种石墨烯-金纳米花复合材料及其制备方法和应用
CN109355971A (zh) * 2018-10-25 2019-02-19 济南大学 一种在导电基底上生长花状氧化铜纳米材料的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092701B (zh) * 2009-12-11 2013-01-30 北京富纳特创新科技有限公司 碳纳米管膜的制备方法
CN101857221A (zh) * 2010-05-21 2010-10-13 哈尔滨工业大学 高效率制备石墨烯复合物或氧化石墨烯复合物的方法
CN102502593B (zh) * 2011-10-11 2013-07-10 中国石油大学(北京) 一种石墨烯、掺杂石墨烯或石墨烯复合物的制备方法
CN103265013B (zh) * 2013-04-26 2014-12-10 华中科技大学 一种基于柔性基底的石墨烯及其复合薄膜的制备方法
CN103935994B (zh) * 2014-04-28 2015-09-09 上海交通大学 一种自支撑还原氧化石墨烯纸及其制备方法
CN104030280A (zh) * 2014-06-16 2014-09-10 上海交通大学 石墨烯纸的制备方法
CN104772465B (zh) * 2015-03-10 2017-09-26 国家纳米科学中心 一种贵金属纳米结构、其制备方法及用途
CN106323951B (zh) * 2016-08-24 2019-03-29 济南大学 超灵敏检测癌细胞的电致化学发光细胞传感器的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107324321A (zh) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Faridbod et al. Graphene quantum dots in electrochemical sensors/biosensors
Zhou et al. A novel low-dimensional heteroatom doped Nd 2 O 3 nanostructure for enhanced electrochemical sensing of carbendazim
CN107324321B (zh) 负载金花的三维还原氧化石墨烯的制备方法
Zhang et al. Nano-assemblies consisting of Pd/Pt nanodendrites and poly (diallyldimethylammonium chloride)-coated reduced graphene oxide on glassy carbon electrode for hydrogen peroxide sensors
CN106423154B (zh) 一种三维柔性电极或三维柔性催化剂及它们的制备与应用
Zhang et al. In situ formation of N-doped carbon film-immobilized Au nanoparticles-coated ZnO jungle on indium tin oxide electrode for excellent high-performance detection of hydrazine
Bhat et al. Fully nozzle-jet printed non-enzymatic electrode for biosensing application
Sun et al. Sensitive electrochemical immunoassay for chlorpyrifos by using flake-like Fe3O4 modified carbon nanotubes as the enhanced multienzyme label
CN107321368A (zh) 一种Au原子修饰的CoSe2纳米带及其制备方法和应用
CN108760858B (zh) 一种纳米银修饰的二氧化钛纳米柱阵列酶电极及其制备方法和应用
CN109052453B (zh) 一种ZnCo2O4/ZnO异质结构复合气敏材料及制备方法
Chen et al. MXene/CNTs/Cu-MOF electrochemical probe for detecting tyrosine
CN107311176A (zh) 一种有序介孔碳化钼的制备方法
Zhang et al. Synthesis of Au nanoparticles dispersed on halloysite nanotubes–reduced graphene oxide nanosheets and their application for electrochemical sensing of nitrites
CN109095459A (zh) 一种ZIF-67/氧化石墨烯及其热解得中空Co3O4/石墨烯的制备方法
CN109505115A (zh) 一种Co3O4纳米阵列超疏水材料涂层及其制备方法
CN110433842A (zh) 用于电解水析氢的垂直二硫化钼纳米片与多孔氮掺杂碳球复合材料制备方法
CN109317149A (zh) 一种负载镍的SiO2@C核壳材料的制备方法及应用
CN108311712A (zh) 一种高催化性能多面体状金-钯合金纳米材料的制备方法
Lin et al. Facile synthesis of nickel hydroxide–graphene nanocomposites for insulin detection with enhanced electro-oxidation properties
CN106986898B (zh) 花状镍金属有机骨架纳米材料的制备方法及其在传感器中的应用
Huang et al. Synthesis, characterization and application in electrocatalysis of polyaniline/Au composite nanotubes
CN108514877A (zh) 一种钌/碳双壳层电解水催化剂及其制备方法
Zhang et al. Polydopamine and graphene oxide synergistically modified Prussian blue electrochemical immunosensor for the detection of alpha-fetoprotein with enhanced stability and sensibility
Ma et al. Facile preparation of a three-dimensional macroporous graphene wrapped cuprous oxide composite by one-step hydrothermal assembly for stable and sensitive hydrogen peroxide detection

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190719

Termination date: 20200724

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee