一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法、材料及应用

本发明属于功能性材料制备，具体涉及一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法、材料及应用。

背景技术：

1、葡萄糖是自然界中的一种单糖，在医学及食品工业领域有着广泛的应用，是人体必须的营养物质，其含量检测十分重要。葡萄糖传感器是由与葡萄糖发生催化氧化作用的物质组成。检测葡萄糖含量的方法有很多，包括荧光法、近红外光谱法、分光光度法、高效液相色法、气相色谱法等，但存在着成本高、时间长、操作复杂等问题，而电化学生物传感器在能克服这些问题的同时，制备的柔性电极还具有便携式、轻、薄、高灵敏度的优点，成为目前检测葡萄糖的一种热门方法。

2、性能良好的传感器离不开具有高催化活性的材料，除了典型的酶之外，葡萄糖传感器的活性催化材料主要由聚合物、金属、金属氧化物、合金和碳纳米复合材料等，是由与葡萄糖发生催化氧化作用的物质组成。金属纳米银材料具有生物相容性好、比表面积大、催化活性高、吸附能力强等优点；石墨烯具有电导率高、柔韧性好、比表面积大、电催化活性强等优点。在电化学检测中，将石墨烯与纳米银复合有利于加快界面电荷传递速率，增强复合材料的电催化活性，因此石墨烯纳米银复合材料是一种良好的电催化材料。

3、目前石墨烯纳米银复合材料的制备方法有水热法、电化学法、光还原法等，但现有的制备方法存在制备过程复杂及环境污染问题，为此需要提供一种绿色环保的石墨烯纳米银复合材料的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法，以桔子皮提取液作为还原剂和保护剂，将金属盐转化为纳米颗粒，还原氧化石墨烯，本发明制备简单、绿色环保。

2、为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：利用水提取桔子皮的成分，得到桔子皮提取液，所述桔子皮的重量与水的体积配比为5g：100ml；

5、步骤s2：往质量浓度为1％的硝酸银溶液中逐滴加入质量浓度为2％的稀氨水，直到产生的沉淀刚好消失，得到银氨溶液；

6、步骤s3：按1.0ml 1g·l-1氧化石墨烯分散液、100μl桔子皮提取液和1.0ml银氨溶液并加水定容至5.0ml的比例配置反应液，微波功率700w，加热20s进行反应，分离沉淀物，即为石墨烯纳米银复合材料。

7、优选的，所述桔子皮提取液的制备过程如下：将桔子皮用水清洗干净并于烘箱60℃烘干，剪成0.5cm宽长条，称取5g桔子皮于烧杯中，加100ml沸水，保温静置15min，冷却，抽滤得到桔子皮提取液。

8、本发明另外的一个目的是提供上述方法制备的石墨烯纳米银复合材料。

9、本发明第三个目的是提供上述石墨烯纳米银复合材料在葡萄糖含量测定传感器上的应用。

10、本发明具有如下有益效果：

11、(1)桔子皮提取液中富含黄酮类和多酚类物质，在合成石墨烯纳米银复合材料时，由于氧化石墨烯中的环氧基团比羧基和羟基更容易被还原，多酚类物质首先与氧化石墨烯表面的环氧基团结合，再经亲核反应脱去一分子h2o，将氧化石墨烯还原成还原氧化石墨烯，同时将银离子还原成纳米银。所以，桔子皮提取液作为反应的还原剂和保护剂，通过微波法可以制备石墨烯纳米银复合材料，该制备方法相较于现有技术常用的水热法、电化学法、光还原法等，具有简单省时、绿色环保的优势。

12、(2)通过石墨烯纳米银复合材料修饰碳布电极对葡萄糖有明显的催化效果，可以加速葡萄糖在电极表面之间的电子传输，具有信号放大作用。因此，应用本发明建立葡萄糖无酶传感器检测灵敏度高。

技术特征：

1.一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述桔子皮提取液的制备过程如下：将桔子皮用水清洗干净并于烘箱烘干，剪成0.5cm宽长条，称取5g桔子皮并加100ml沸水，保温静置15min，抽滤得到桔子皮提取液。

3.一种石墨烯纳米银复合材料，其特征在于通过权利要求1-2任一项所述的石墨烯纳米银复合材料的合成方法制备而成。

4.根据权利要求3所述的石墨烯纳米银复合材料在葡萄糖含量测定传感器上的应用。

技术总结本发明公开了一种石墨烯纳米银复合材料的合成方法、材料及应用，属于功能性材料制备技术领域。利用桔子皮提取液作为还原剂和保护剂，采用微波法制备石墨烯纳米银复合材料。通过本发明制备得到的石墨烯纳米银柔性电极对葡萄糖具有明显的催化作用，且灵敏度高，可用于实际样品中葡萄糖含量的测定。该合成方法具有简单省时、绿色环保的优势。技术研发人员：翟江丽,张源,周鑫焱,李兆浩受保护的技术使用者：唐山师范学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13