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专利号: 2021109864521
申请人: 山东交通学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种负载有过渡金属氧化物的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:按质量比1:1~5:0.5~3将碳源、活化剂和过渡金属盐混合,溶于有机溶剂中,80~100℃条件下充分搅拌,蒸干溶剂,得到灰黑色固体;将灰黑色固体置于惰性气体中,控制升温速率为3~10℃/min,升至500~1000℃,进行高温煅烧处理,煅烧时间为1~5h,得到黑色固体;将黑色固体进行洗涤,过滤以及真空干燥,获得具有分级孔结构的复合碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳源为煤沥青、石油沥青、湖沥青、岩沥青中的一种或几种;

优选地,所述活化剂为可溶性氯化盐,选自氯化钠、氯化钾、氯化锂以及氯化钙中的一种或几种;

优选地,所述过渡金属盐为碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、碱式碳酸镍、碳酸铁、碱式碳酸钴、碳酸钴、碳酸铜、碳酸锌以及碳酸镍中的一种或几种;

优选地,所述有机溶剂为氮甲基吡咯烷酮、二甲苯、四氯化碳以及四氢呋喃中的一种或几种;

优选地,所述惰性气体为氮气或氩气。

3.权利要求1~2所述方法制备的负载有过渡金属氧化物的多孔碳材料。

4.权利要求3所述多孔碳材料在电极、电容器或者电池的制备以及催化或者吸附领域中的应用。

5.一种金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极的制备方法,其特征在于,步骤如下:将权利要求

3所述的负载有过渡金属氧化物的多孔碳材料分散于分散剂中,形成浓度为1~5mg/mL的分散液,将5~20μL分散液均匀滴涂于玻碳电极表面,自然晾干,得到金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述分散剂为乙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、水、聚偏氟乙烯、壳聚糖溶液、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠溶液以及全氟磺酸‑聚四氟乙烯共聚物中的一种或几种。

7.一种硼酸/金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极的制备方法,其特征在于,步骤如下:将权利要求5~6任一项所述的金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极依次放入交联剂A溶液、羧基硼酸溶液、交联剂B溶液、氨基硼酸溶液中各30分钟,每次进行溶液转换时均用蒸馏水对电极进行清洗,最终得到硼酸/金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极;

所述交联剂A溶液,是由1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于pH值4~

6,浓度1~8mmol/L的PBS缓冲溶液中形成的溶液,溶液浓度为3~10mg/mL;

所述交联剂B溶液,是由N‑羟基琥珀酰亚胺或N‑羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐溶解于pH值4~6,浓度1~8mmol/L的PBS缓冲溶液中形成的溶液,溶液浓度为3~10mg/mL;

所述羧基硼酸溶液,是将羧基硼酸溶于浓度为3~10mmol/L,pH值4~6的PBS缓冲溶液中所形成的羧基硼酸浓度为1~5mmol/L的溶液;

所述氨基硼酸溶液,是将氨基硼酸溶于浓度为3~10mmol/L,pH值4~6的PBS缓冲溶液中所形成的氨基硼酸浓度为1~5mmol/L的溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述羧基硼酸为2‑羧基苯硼酸、3‑羧基苯硼酸、4‑羧基苯硼酸、4‑羧基‑2‑氟苯硼酸、4‑羧基‑3‑氟苯硼酸、4‑羧基‑2‑氯苯硼酸、

4‑羧基‑3‑氯苯硼酸、5‑羧基‑2‑氟苯硼酸、5‑羧基‑2‑氯苯硼酸、3,5‑二羧基苯硼酸以及5‑羧基‑2羟甲基苯硼酸中的一种或几种;

优选地,所述氨基硼酸为2‑氨基苯硼酸、3‑氨基苯硼酸、4‑氨基苯硼酸、4‑氨基甲酰苯硼酸、3‑氨基‑4‑氟苯硼酸以及3‑氨基‑5‑氟苯硼酸中的一种或几种。

9.一种权利要求7或8的方法制备的硼酸/金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极。

10.权利要求9所述的硼酸/金属氧化物‑多孔碳/玻碳电极的用途,其特征在于,用于检测含有1,2‑顺式二醇结构和/或1,3‑顺式二醇结构的生物分子;优选地,所述生物分子为核苷酸、糖苷、多糖、多巴胺、肾上腺素或糖蛋白。