技术领域
[0001] 本
发明涉及电化学分析的技术领域，尤其涉及用于检测血清素的玻碳电极的制备方法及其应用方法。
背景技术
[0002] 血清素(英语：Serotonin，全称血清张
力素，又称5-羟色胺和血清胺，简称为5-HT)为单胺型神经递质，由色
氨酸经
色氨酸羟化酶转化为5-羟色氨酸，再经5-羟色氨酸脱羧酶在中枢神经元及动物(包含人类)消化道之肠嗜铬细胞中合成。5-羟色胺主要存在于动物(包括人类)的胃肠道，血小板和中枢神经系统中。它被普遍认为是幸福和快乐感觉的贡献者。血清素在大脑中的含量为总量的2％，有九成位于粘膜肠嗜铬细胞和肌间神经丛，参与肠蠕动的调节。很多健康问题与大脑血清素
水平低有关。造成血清素减少的原因有很多，包括压力、缺乏睡眠、营养不良和缺乏锻炼等。在降低到需要数量以下时，人们就会出现注意力集中困难等问题，会间接影响个人计划和组织能力。这种情况还经常伴随压力和厌倦感，如果血清素水平进一步下降，还会引起抑郁。其他一些与大脑血清素水平降低有关的问题还包括易怒、焦虑、疲劳、慢性
疼痛和焦躁不安等。因此，对血清素的检测是必要的。
[0003]
现有技术中，对血清素的检测方法主要是高效液相色谱法，例如，利毛才让等采用研究了高效液相色谱-柱前衍生
荧光检测法检测了不同生境的沙棘中痕量5-羟色胺.用荧光
试剂2-[2-(7H-二苯并[a,g]咔唑-乙
氧基)-乙基氯
甲酸酯((DBCEC-Cl))作为柱前衍生化试剂对痕量5-羟色胺进行衍生后,荧光检测法进行测定，结果表明生长在干旱地的沙棘中5-羟色胺量高于生长在潮湿地沙棘中5-羟色胺量。(利毛才让等，《青海师范大学学报(自然科学版)》，2015年第4期)。
[0004] 然而，HPLC的方法检测血清素耗时相对较长，所需仪器昂贵，检测工序复杂。
发明内容
[0005] 本发明旨在解决现有的分析方法分析血清素工序复杂，耗时长等问题，提供了一种CuCo2O4/
石墨烯修饰电极的制备方法，以及将其应用于血清素的电化学检测。本发明的方法能够快速检测溶液中的血清素，线性范围宽，灵敏度高，电极可多次使用，操作方便。
[0006] 相比于高效液相色谱方法，电化学分析方法具有选择性好、灵敏度高、耗时少，
检测限低，响应速度快等优点，而且不需要昂贵的仪器。基于CuCo2O4/
石墨烯修饰玻碳电极修饰电极检测血清素的方法还未见报道。
[0007] 本发明的目的是这样实现的：
[0008] 用于检测血清素的玻碳电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：
[0009] (1)玻碳电极预处理：将玻碳电极依次用1、0.3、0.05μm的氧化
铝粉末
抛光至镜面，而后依次用
乙醇和去离子水分别超声清洗3min，每次发超声后用去离子水冲洗1min，得到预处理的玻碳电极；
[0010] (2)CuCo2O4的制备：
硝酸钴和硝酸
铜溶于30mL去离子水中，超声1h得到混合均匀的溶液；而后，向该混合溶液中缓慢加入尿素溶液，边加入边剧烈搅拌，加入完成后，混合溶液继续搅拌1小时，而后转移至高压反应釜中，90-120℃条件下水热反应2-12h，反应完成后，冷却至室温，过滤收集产物，分别用去离子水和乙醇洗涤数次，而后置于
真空干燥箱中50-70℃真空干燥过夜；取干燥后的产物，置于管式炉中，400℃
煅烧2h，得到CuCo2O4；
[0011] (3)将300mg氧化石墨烯超声分散于30mLpH＝8的PBS缓冲溶液中，得到氧化石墨烯的分散液；将步骤1中预处理过的玻碳电极置于上述氧化石墨烯的分散液中，以铂电极为
对电极，Ag/AgCl为参比电极，组成的三电极体系浸入上述分散液中，循环
伏安法进行扫描，得到石墨烯修饰的玻碳电极；
[0012] (4)将步骤(2)得到的CuCo2O4超声分散于0.5％Nafion的去离子水溶液中，超声时间为5min，取10μL滴涂于步骤(3)得到的石墨烯修饰的玻碳电极的表面，晾干，得到CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极。
[0013] 进一步的，所述步骤(2)中加入的硝酸钴、硝酸铜、尿素的
质量比为1：1.2：2；
[0014] 进一步的，所述步骤(2)中水热反应的时间为120℃，反应时间为12h。
[0015] 进一步的，所述步骤(3)中
循环伏安法参数为：扫描
电压范围为-0.5-0.1V，扫描速率50mV/s，扫描圈数15圈。
[0016] 进一步的，所述步骤(4)中是将100mg CuCo2O4超声分散于10mL的0.5％Nafion的去离子水溶液中。
[0017] 本发明还提供了一种CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极的应用，所述CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极是采用上述任一项所述方法制备得到的；所述应用是将CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极应用于电化学检测血清素。
[0018] 进一步的，所述电化学检测血清素的步骤包括：
[0019] a.采用100mM的PBS缓冲溶液(pH＝6)配制不同浓度的血清素水溶液；
[0020] b.采用CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极为
工作电极，铂电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极构成三电极体系，将三电极体系置于血清素水溶液中；
[0021] c.采用微分脉冲伏安法对血清素进行电化学检测，得到不同浓度血清素对应的峰
电流；以峰电流为纵坐标，浓度为横坐标作标准曲线；
[0022] d.将三电极体系置于未知浓度的血清素水溶液中，得到未知浓度血清素水溶液的微分脉冲伏安曲线和峰电流，根据标准曲线得出血清素的浓度。
[0023] 进一步的，所述微分脉冲伏安法的电化学参数为：扫描电位范围为-0.2-0.6V，扫描速度为100mV/s。
[0024] 与现有技术比，本发明制备的电极电化学检测血清素，相对于其他方法检测血清素，设备简单，操作方便，检测时间短；本发明制备形成了CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极为工作电极，本发明发现，CuCo2O4材料对血清素具备较高的电化学催化活性，且利用石墨烯材料修饰电极，使得电极具备高的
电子传递能力，成功应用于血清素的电化学催化检测；本发明制备的电极用以检测血清素具备灵敏度高，线性范围宽，准确度高的优点。
附图说明
[0025] 图1为CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极在5μmol/L的血清素溶液中得到的微分脉冲伏安曲线。
[0026] 图2为CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极检测血清素得到的峰电流-浓度标准曲线。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
[0029] 用于检测血清素的玻碳电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：
[0030] (1)玻碳电极预处理：将玻碳电极依次用1、0.3、0.05μm的氧化铝粉末抛光至镜面，而后依次用乙醇和去离子水分别超声清洗3min，每次发超声后用去离子水冲洗1min，得到预处理的玻碳电极；
[0031] (2)CuCo2O4的制备：1g硝酸钴和1.2g硝酸铜溶于30mL去离子水中，超声1h得到混合均匀的溶液；而后，向该混合溶液中缓慢加入2g尿素溶液，边加入边剧烈搅拌，加入完成后，混合溶液继续搅拌1小时，而后转移至高压反应釜中，90℃条件下水热反应2h，反应完成后，冷却至室温，过滤收集产物，分别用去离子水和乙醇洗涤数次，而后置于真空干燥箱中50℃真空干燥过夜；取干燥后的产物，置于管式炉中，400℃煅烧2h，得到CuCo2O4；
[0032] (3)将300mg氧化石墨烯超声分散于30mLpH＝8的PBS缓冲溶液中，得到氧化石墨烯的分散液；将步骤1中预处理过的玻碳电极置于上述氧化石墨烯的分散液中，以铂电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，组成的三电极体系浸入上述分散液中，循环伏安法进行扫描，扫描电压范围为-0.5-0.1V，扫描速率50mV/s，扫描圈数15圈，得到石墨烯修饰的玻碳电极；
[0033] (4)将步骤(2)得到的CuCo2O4100mg超声分散于10mL的0.5％Nafion的去离子水溶液中，超声时间为5min，取10μL滴涂于步骤(3)得到的石墨烯修饰的玻碳电极的表面，晾干，得到CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极。
[0034] 实施例2
[0035] 用于检测血清素的玻碳电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：
[0036] (1)玻碳电极预处理：将玻碳电极依次用1、0.3、0.05μm的氧化铝粉末抛光至镜面，而后依次用乙醇和去离子水分别超声清洗3min，每次发超声后用去离子水冲洗1min，得到预处理的玻碳电极；
[0037] (2)CuCo2O4的制备：1g硝酸钴和1.2g硝酸铜溶于30mL去离子水中，超声1h得到混合均匀的溶液；而后，向该混合溶液中缓慢加入2g尿素溶液，边加入边剧烈搅拌，加入完成后，混合溶液继续搅拌1小时，而后转移至高压反应釜中，120℃条件下水热反应12h，反应完成后，冷却至室温，过滤收集产物，分别用去离子水和乙醇洗涤数次，而后置于真空干燥箱中70℃真空干燥过夜；取干燥后的产物，置于管式炉中，400℃煅烧2h，得到CuCo2O4；
[0038] (3)将300mg氧化石墨烯超声分散于30mLpH＝8的PBS缓冲溶液中，得到氧化石墨烯的分散液；将步骤1中预处理过的玻碳电极置于上述氧化石墨烯的分散液中，以铂电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，组成的三电极体系浸入上述分散液中，循环伏安法进行扫描，扫描电压范围为-0.5-0.1V，扫描速率50mV/s，扫描圈数15圈，得到石墨烯修饰的玻碳电极；
[0039] (4)将步骤(2)得到的CuCo2O4100mg超声分散于10mL的0.5％Nafion的去离子水溶液中，超声时间为5min，取10μL滴涂于步骤(3)得到的石墨烯修饰的玻碳电极的表面，晾干，得到CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极。
[0040] 实施例3
[0041] 采用100mLpH＝6的PBS缓冲溶液配制浓度分别为1.0×10-8mol/L，5.0×10-8mol/L,1.0×10-7mol/L，5.0×10-7mol/L，1.0×10-6mol/L，2.0×10-6mol/L，5.0×10-6mol/L，6.0×10-6mol/L，8.0×10-6mol/L，1.0×10-5mol/L的血清素溶液；实施例2制备得到的CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极为工作电极，铂电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极构成三电极体系，将三电极体系置于血清素水溶液中；
[0042] 采用微分脉冲伏安法对血清素水溶液进行电化学检测，扫描电位范围为-0.2--80.6V，扫描速度为100mV/s。微分脉冲伏安法检测血清素的检测限为1.0×10 mol/L，线性范围为5.0×10-8mol/L-5.0×10-6mol/L。
[0043] 综上，本发明所述的检测方法采用硝酸铜和硝酸钴水热合成得到CuCo2O4
纳米材料，CuCo2O4纳米材料修饰到石墨烯修饰的玻碳电极的表面，得到CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极，并以此作为工作电极检测了血清素。本发明制备的电极电化学检测血清素，相对于其他方法检测血清素，设备简单，操作方便，检测时间短；本发明制备形成了CuCo2O4/石墨烯修饰玻碳电极为工作电极，本发明发现，CuCo2O4纳米材料对血清素具备较高的电化学催化活性，且利用石墨烯材料修饰电极，使得电极具备高的电子传递能力，成功应用于血清素的电化学催化检测；本发明制备的电极用以检测血清素具备灵敏度高，线性范围宽，准确度高的优点。
[0044] 以上所述仅为本发明的优选实施例，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的相关技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，其中所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
