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专利号: 2021112743946
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:

步骤1:制备氨基或羧基或酸酐基功能化石墨片复合物粉末;

步骤2:将导电碳糊刷在电极上,将步骤1所述功能化石墨片复合物粉末通过抛撒的方式均匀的涂布于电极表面,利用湿润的碳糊的粘性将功能化石墨片复合物粉末牢固的粘在电极表面,之后在室温下晾干,再放入40℃的鼓风干燥箱中干燥3 h,从而得到表面功能化印刷电极;

所述氨基功能化石墨片复合物粉末的制备方法包括下述步骤:

步骤1:以石墨粉、芘丁酸为原料通过超声剥离法制备羧基功能化石墨片,或以石墨粉、芘甲醛为原料通过超声剥离法制备醛基功能化石墨片;

步骤2:将羧基功能化石墨片或醛基功能化石墨片与聚乙烯亚胺或己二胺反应,制备氨基功能化石墨片复合物粉末;

所述羧基或酸酐基功能化石墨片复合物粉末的制备方法为:将所述氨基功能化石墨片复合物粉末与甲基乙烯基醚‑马来酸酐共聚物反应制备酸酐基功能化石墨片复合物粉末,或将氨基功能化石墨片复合物粉末与聚丙烯酸反应制备羧基功能化石墨片复合物粉末。

2.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于:所述羧基功能化石墨片的制备方法为:将芘丁酸溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中,再向其中加入石墨粉,用超声波细胞粉碎机连续超声6~10小时,400~500 rpm离心3~5分钟,取上层悬液,再以9000~10000 rpm离心15~20分钟,依次用N,N‑二甲基甲酰胺、去离子水洗涤沉淀,真空干燥,得到羧基功能化石墨片;所述芘丁酸与石墨粉的质量比为1:7~15,石墨粉的粒径为1100~1300目,超声的功率为20~30W。

3.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于:所述醛基功能化石墨片的制备方法为:将芘甲醛溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中,再向其中加入石墨粉,用超声波细胞粉碎机连续超声6~10小时,400~500 rpm离心3~5分钟,取上层悬液,再以9000~10000 rpm离心15~20分钟,依次用N,N‑二甲基甲酰胺、去离子水洗涤沉淀,真空干燥,得到醛基功能化石墨片;其中,所述芘甲醛与石墨粉的质量比为1:7~15,石墨粉的粒径为1100~1300目,超声的功率为20~30W。

4.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于,所述氨基功能化石墨片复合物粉末的制备方法为:将羧基功能化石墨片加入pH=5.5的2‑(N‑吗啉代)‑乙基磺缓冲溶液中,再加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基丁二酰亚胺,搅拌活化2~4小时,离心分离,所得沉淀分散到质量浓度为0.1%~0.5%的聚乙烯亚胺乙醇溶液或1~5mg/mL的己二胺乙醇溶液中,搅拌反应4~6小时,再离心分离,沉淀用去离子水洗涤后干燥,得到氨基功能化石墨片复合物粉末;其中,所述羧基功能化石墨片与

1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基丁二酰亚胺、聚乙烯亚胺乙醇溶液或己二胺乙醇溶液的质量体积比为10 mg:2~4 mg:5~8 mg:2~4 mL。

5.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于,所述氨基功能化石墨片复合物粉末的制备方法为:将聚乙烯亚胺或己二胺加入无水乙醇中,然后加入醛基功能化石墨片,搅拌反应4~6小时,离心分离,沉淀用去离子水洗涤后干燥,得到氨基功能化石墨片复合物粉末;其中,所述醛基功能化石墨片与聚乙烯亚胺或己二胺的质量比为4~6:1。

6.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于,所述酸酐基功能化石墨片复合物粉末的制备方法为:将甲基乙烯基醚‑马来酸酐共聚物加入四氢呋喃中,然后加入氨基功能化石墨片复合物粉末,搅拌反应4~6小时,离心分离,沉淀依次用四氢呋喃、去离子水洗涤后干燥,得到酸酐基功能化石墨片复合物粉末;其中,所述氨基功能化石墨片复合物粉末与甲基乙烯基醚‑马来酸酐共聚物的质量比为1:1~2。

7.根据权利要求1所述的可批量化制备表面功能化印刷电极的方法,其特征在于,所述羧基功能化石墨片复合物粉末的制备方法为:将聚丙烯酸加入N,N‑二甲基甲酰胺中,然后加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基丁二酰亚胺,搅拌活化2~4小时,再加入氨基功能化石墨片复合物粉末,搅拌反应4~6小时,离心分离,沉淀用去离子水洗涤后干燥,得到羧基功能化石墨片复合物粉末;其中,所述氨基功能化石墨片复合物与聚丙烯酸、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基丁二酰亚胺的质量比为10:5~8:3~5:5~8。