一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料及其制备方法

未命名 08-05 阅读:132 评论:0


1.本发明涉及石墨烯材料功能化和修饰技术领域。更具体地,涉及一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料及其制备方法。


背景技术:

2.石墨烯具有优异的导电性能、力学性能、光学性能和超大的比表面积(理论比表面积高达2630m2·
g-1
),广泛地应用于纳米技术、能源存储、生物医药和电化学传感等研究领域。尽管石墨烯在很多领域具有非常可观的应用前景,但是石墨烯片层之间易发生π-π堆叠,导致不可逆的团聚,因此石墨烯在大多数溶剂中分散性和加工性较差,对其实际应用造成了很多困难。通过对石墨烯片层的功能化,即对石墨烯表面进行共价或非共价修饰,不仅可以改善石墨烯的分散性,还可以赋予石墨烯材料新的功能,进而拓展石墨烯材料的应用领域。
3.石墨烯是由sp2杂化的碳构成的单原子层碳薄膜,不具备手性,通过共价键接枝可以将手性中心接枝到石墨烯上,得到具有手性功能的石墨烯复合材料。用于修饰石墨烯的手性试剂包括壳聚糖、环糊精、蛋白质和氨基酸等(anal.methods,2015,7,1387,anal.chem.,2019,91,11864,anal.chem.,2019,91,2908)。在上述手性功能化石墨烯材料的制备中,石墨烯片层仅仅起到“基底”的作用,手性中心远离石墨烯的片层,石墨烯复合材料的手性功能性依赖于手性中心的性质,并且手性中心一般远离基底、稳定性差。
4.分子印迹技术可将手性信息修饰到各种材料的基底上(如聚合物、过渡金属和金属氧化物等)(nature,1993,361,645,acs nano,2020,14,4682,nat.chem.,2020,12,551,nat.chem.,2017,9,531),其中分子印迹的聚合物是制备分子印迹材料最常用的方法,该方法一般是将目标分子、单体和引发剂混合,聚合之后移除目标分子,从而在聚合物中留下目标分子的空腔,以赋予基底目标分子的手性信息。该方法的弊端在于聚合物的导电性较差,手性分子空腔的稳定性差,手性识别位点相对较少,因此,该方法在分子印迹材料的应用中受到限制。


技术实现要素:

5.基于以上不足,本发明的目的在于提供一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料极其制备方法,以解决分子印迹技术在聚合物应用中,手性分子空腔稳定性差、手形识别位点相对较少等问题。
6.第一方面,本发明提供一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料,该石墨烯材料为手性分子印迹修饰的石墨烯或还原氧化石墨烯,其中,手性识别位点位于石墨烯或还原氧化石墨烯的表面上。
7.该技术方案中,所得手性分子印迹修饰的石墨烯材料在单原子厚度石墨烯的骨架表面引入手性分子印迹,能最大化地发挥石墨烯大比表面积的优势,提高手性位点的数量;并且,手性位点位于石墨烯片层上,可有效地提高物质传输和电荷转移效率,提高上述石墨
烯材料在应用中手性位点的利用效率。
8.进一步地,该石墨烯材料中,手性分子的骨架与石墨烯或还原氧化石墨烯通过π-π作用进行复合。
9.进一步地,所述手性分子具有共轭结构,选自d-色氨酸、l-色氨酸、d-苯丙氨酸、l-苯丙氨酸、d-酪氨酸、l-酪氨酸、d-组氨酸、l-组氨酸、r-二苯并(c,g)菲、s-二苯并(c,g)菲及其衍生物。
10.进一步地,所述石墨烯材料为含孔或不含孔薄膜、多孔泡沫或多孔粉体。
11.进一步地,所述还原氧化石墨烯为采用氧化石墨烯(go)还原制备得到,可表示为rgo;所述石墨烯采用化学气相沉积法制备得到。
12.第二方面,本发明提供一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料的制备方法,包括如下步骤:
13.将手性分子与氧化石墨烯(go)水分散液混合均匀,得混合分散液;
14.以及,进一步地,
15.i)将所述混合分散液冷冻干燥、热处理,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯(rgo)多孔泡沫材料;或
16.ii)将所述混合分散液冷冻干燥、热处理,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯(rgo)多孔泡沫材料,将该多孔泡沫材料进行研磨,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯(rgo)多孔粉体材料;或
17.iii)将所述混合分散液旋涂于基底上,干燥,热处理,得手性分子印迹修饰的(rgo)薄膜材料。
18.本发明提供另一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料的制备方法,包括如下步骤:
19.将手性分子溶于溶剂中,得手性分子溶液;
20.以及,进一步地,
21.iv)将所述手性分子溶液涂覆于石墨烯表面,旋涂,干燥,热处理,得手性印迹修饰的石墨烯薄膜材料;或
22.v)将石墨烯粉体或石墨烯泡沫浸泡于手性分子溶液中,捞出,干燥,热处理,得手性印迹修饰的石墨烯粉体材料或石墨烯泡沫材料。
23.进一步地,所述go水分散液的浓度为0.5~100mg
·
ml-1
,所述手性分子与go的质量比为0.01~10。
24.进一步地,步骤i)-v)中,热处理的条件各自独立地为:热处理温度200~1000℃,热处理时间0.01~4小时。该优化条件的选择能使共轭手性分子骨架和石墨烯片层有效复合,三维多孔结构的形成,还可以增大比表面积,提高手性印迹活性位点数量,得到手性分子印迹修饰石墨烯材料。
25.进一步地,步骤iii)、步骤iv)中,旋涂时,转速为100~1500rpm,涂覆时间为5~120秒。
26.进一步地,所述混合均匀可通过超声0.5~60分钟实现。更优选地,超声时间为10分钟。该优化条件的选择能使共轭手性分子与go充分混匀、复合。
27.进一步地,步骤ii)中,所述研磨的时间为0.1~100分钟。
28.进一步地,步骤iii)中,所述基底为任何对手性分子/go水分散液表面浸润的基
底,例如,该基底包括但不限于ito玻璃。
29.进一步地,步骤a)中,所述旋涂的转速为100~1500rpm,涂覆时间为5~120秒。
30.进一步地,石墨烯可为化学气相沉积石墨烯,所述化学气相沉积石墨烯可市售,也可参考文献nano lett.,2009,9,4362制备得到。
31.进一步地,所述石墨烯粉体、泡沫材料的制备过程可见参考文献carbon,2015,92,84,nat.mater.,2011,10,424。
32.进一步地,步骤iii)中,所述干燥的方式为冷冻干燥或自然干燥;
33.当所述干燥的方式为冷冻干燥时,制备得到手性分子印迹修饰的rgo多孔薄膜材料;
34.当所述干燥的方式为自然干燥时,制备得到的手性分子印迹修饰的不含孔的rgo薄膜材料。
35.上述技术方案中,冷冻干燥是使手性分子印迹修饰的rgo比表面积最大化,以暴露更多的手性位点。
36.本发明的制备方法中,通过π-π相互作用实现具有共轭结构的手性分子与石墨烯的复合,再经过热处理将手性分子的构象信息印迹到石墨烯的骨架上,从而得到手性的石墨烯表面。
37.本发明的有益效果如下:
38.本发明专利提出一种在石墨烯骨架上负载手性分子印迹的新的制备方法,该方法通过π-π相互作用实现共轭手性分子与石墨烯的复合,再经过热处理将手性分子的构象信息印迹到石墨烯的骨架上,从而得到手性的石墨烯表面。
39.与石墨烯手性修饰的其他方法相比,本发明手性分子印迹修饰的石墨烯材料具有以下优势:在单原子厚度石墨烯平面修饰手性分子印迹,能最大化地发挥石墨烯大比表面积的优势,提高手性位点的数量;并且,手性位点位于石墨烯的骨架上,可有效地提高在手性相关的应用中物质传输和电荷转移的效率,提高上述石墨烯材料手性位点的利用效率。
附图说明
40.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
41.图1示出本发明实施例1中d-色氨酸分子印迹修饰rgo多孔泡沫的扫描电镜图。
42.图2示出本发明实施例1中d-色氨酸分子印迹修饰rgo多孔粉体的扫描电镜图。
43.图3示出本发明实施例11中go以及d-色氨酸复合go的xrd图谱。
44.图4示出本发明实施例11中d-色氨酸分子印迹修饰rgo多孔薄膜的扫描电镜图。
45.图5示出本发明实施例11中差分脉冲伏安法(dpv)曲线,由d-色氨酸分子印迹修饰的rgo多孔薄膜电极电化学检测d-和l-色氨酸手性溶液得到。
46.图6示出本发明实施例21中d-色氨酸分子印迹修饰rgo薄膜的扫描电镜图。
47.图7示出本发明实施例23中d-色氨酸分子印迹修饰石墨烯薄膜的球差校正透射电镜图。
具体实施方式
48.为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说
明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
49.实施例1
50.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
51.步骤一:go的制备
52.采用hummers方法或改进的hummers方法制备go,具体制备过程如下:
53.(1)准备50ml浓硫酸(98%)80℃油浴,将10g硫代硫酸钾(k2s2o8)和10g五氧化二磷(p2o5)先后加入,搅拌均匀溶解,将天然石墨粉或者膨胀石墨(已经过1000℃高温处理)加入以上反应体系,80℃下磁力搅拌4.5小时,反应结束后冷却至室温,用2l去离子水稀释,静置12小时后倒掉上清液,将剩余产物进行真空抽滤并用1l去离子水洗涤,所得滤饼自然干燥12小时;
54.(2)将固体粉末从滤纸上轻轻搓下,加入至460ml浓硫酸(98%)中,随后缓慢加入高锰酸钾60g,期间保持以上反应体系低于10℃,再升温至35℃磁力搅拌2小时;
55.(3)将以上反应体系冷却,加入1l去离子水稀释,期间保持温度低于10℃,并再加入2~3l去离子水,50ml双氧水(30%),搅拌2小时后静置12小时;
56.(4)用10%hcl溶液重复洗涤超过20次,再用大量去离子水洗涤至ph接近7,最后得到go水分散液。
57.步骤二:共轭手性分子与go的复合
58.(1)将d-色氨酸加入0.5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-色氨酸与go的质量比为0.01,超声10分钟混合均匀;
59.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
60.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
61.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温0.01小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将该rgo多孔泡沫材料研磨0.1分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
62.图1为d-色氨酸手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫的扫描电子显微镜照片,可以看出相互贯穿的三维孔结构,该结构可以有效增大材料的比表面积,暴露出更多的手性中心活性位点。
63.图2为d-色氨酸手性分子印迹修饰rgo多孔粉体的扫描电子显微镜照片。该多孔粉体由多孔泡沫研磨得到,研磨过程并没有破坏其三维孔结构,有效保留了其高孔隙率的优势,同样拥有较大的比表面积,丰富的手性中心活性位点。
64.实施例2
65.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
66.步骤一:go的制备
67.同实施例1中的步骤一。
68.步骤二:共轭手性分子与go的复合
69.(1)将l-色氨酸加入0.5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-色氨酸与go的质量比为
0.01,超声10分钟混合均匀;
70.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
71.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
72.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温0.01小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将该rgo多孔泡沫材料研磨0.1分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
73.实施例3
74.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
75.步骤一:go的制备
76.同实施例1中的步骤一。
77.步骤二:共轭手性分子与go的复合
78.(1)将d-苯丙氨酸加入5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-苯丙氨酸与go的质量比为0.5,超声10分钟混合均匀;
79.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
80.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
81.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将该rgo多孔泡沫材料研磨1分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
82.实施例4
83.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
84.步骤一:go的制备
85.同实施例1中的步骤一。
86.步骤二:共轭手性分子与go的复合
87.(1)将l-苯丙氨酸加入5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-苯丙氨酸与go的质量比为0.5,超声10分钟混合均匀;
88.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
89.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
90.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨1分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
91.实施例5
92.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
93.步骤一:go的制备
94.同实施例1中的步骤一。
95.步骤二:共轭手性分子与go的复合
96.(1)将d-酪氨酸加入10mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-酪氨酸与go的质量比为1,超声10分钟混合均匀;
97.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
98.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
99.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨4分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
100.实施例6
101.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
102.步骤一:go的制备
103.同实施例1中的步骤一。
104.步骤二:共轭手性分子与go的复合
105.(1)将l-酪氨酸加入10mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-酪氨酸与go的质量比为1,超声10分钟混合均匀;
106.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
107.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
108.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨4分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
109.实施例7
110.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
111.步骤一:go的制备
112.同实施例1中的步骤一。
113.步骤二:共轭手性分子与go的复合
114.(1)将d-组氨酸加入40mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-组氨酸与go的质量比为5,超声10分钟混合均匀;
115.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
116.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
117.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨8分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
118.实施例8
119.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
120.步骤一:go的制备
121.同实施例1中的步骤一。
122.步骤二:共轭手性分子与go的复合
123.(1)将l-组氨酸加入40mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-组氨酸与go的质量比为5,超声10分钟混合均匀;
124.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
125.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
126.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨8分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
127.实施例9
128.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
129.步骤一:go的制备
130.同实施例1中的步骤一。
131.步骤二:共轭手性分子与go的复合
132.(1)将r-二苯并(c,g)菲加入100mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,r-二苯并(c,g)菲与go的质量比为10,超声10分钟混合均匀;
133.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
134.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
135.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨10分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
136.实施例10
137.一种手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫或多孔粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
138.步骤一:go的制备
139.同实施例1中的步骤一。
140.步骤二:共轭手性分子与go的复合
141.(1)将s-二苯并(c,g)菲加入100mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,s-二苯并(c,g)菲与go的质量比为10,超声10分钟混合均匀;
142.(2)将以上样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
143.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
144.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1

升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔泡沫材料,将rgo多孔泡沫材料研磨10分钟,得到手性分子印迹修饰rgo多孔粉体材料。
145.实施例11
146.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
147.步骤一:go的制备
148.同实施例1中的步骤一。
149.步骤二:共轭手性分子与go的复合
150.(1)将d-色氨酸加入5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-色氨酸与go的质量比为0.01,超声10分钟混合均匀;
151.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数900rpm,9s;
152.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
153.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
154.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。手性分子印迹修饰的rgo紧密薄膜的制备无冷冻干燥过程,其余步骤与手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备过程一致。将手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜和紧密薄膜分别制备成电极对d-和l-色氨酸手性溶液进行电化学手性检测。
155.图3为go以及d-色氨酸复合go(d-trp/g-o)xrd谱图,通过布拉格衍射方程计算出go以及d-色氨酸复合go的层间距分别为0.82nm、0.88nm,层间距的增大证明d-色氨酸通过go之间的π-π相互作用成功附着在go表面。图4为d-色氨酸手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的扫描电子显微镜照片,可以看出该多孔薄膜具有高度交联的三维孔结构,并且有着超薄的孔壁,该结构可以有效增大材料的比表面积,暴露出更多的手性中心活性位点,测试结果显示该多孔薄膜比表面积高达805m2·
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,薄片电阻小于用d-色氨酸分子修饰rgo多孔薄膜制备的电极分别对d-和l-色氨酸手性溶液进行电化学手性检测,两者均出现明显的电流响应,证明该多孔薄膜具有优异的导电性,并且d-色氨酸的检测电流明显高于l-色氨酸的检测电流,即具有更高的识别效率,峰值电流比值约1.3倍(图5),证明该多孔薄膜具有丰富的手性位点。
156.实施例12
157.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
158.步骤一:go的制备
159.同实施例1中的步骤一。
160.步骤二:共轭手性分子与go的复合
161.(1)将l-色氨酸加入0.5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-色氨酸与go的质量比为0.01,超声10分钟混合均匀;
162.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数100rpm,5s;
163.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10
℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
164.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
165.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温0.01小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
166.实施例13
167.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
168.步骤一:go的制备
169.同实施例1中的步骤一。
170.步骤二:共轭手性分子与go的复合
171.(1)将d-苯丙氨酸加入5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-苯丙氨酸与go的质量比为0.5,超声10分钟混合均匀;
172.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1000rpm,7s;
173.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
174.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
175.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
176.实施例14
177.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
178.步骤一:go的制备
179.同实施例1中的步骤一。
180.步骤二:共轭手性分子与go的复合
181.(1)将l-苯丙氨酸加入5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-苯丙氨酸与go的质量比为0.5,超声10分钟混合均匀;
182.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数100rpm,7s;
183.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
184.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
185.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
186.实施例15
187.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
188.步骤一:go的制备
189.同实施例1中的步骤一。
190.步骤二:共轭手性分子与go的复合
191.(1)将d-酪氨酸加入10mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-酪氨酸与go的质量比为
1,超声10分钟混合均匀;
192.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数900rpm,9s;
193.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
194.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
195.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
196.实施例16
197.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
198.步骤一:go的制备
199.同实施例1中的步骤一。
200.步骤二:共轭手性分子与go的复合
201.(1)将l-酪氨酸加入10mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-酪氨酸与go的质量比为1,超声10分钟混合均匀;
202.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数900rpm,9s;
203.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
204.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
205.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
206.实施例17
207.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
208.步骤一:go的制备
209.同实施例1中的步骤一。
210.步骤二:共轭手性分子与go的复合
211.(1)将d-组氨酸加入40mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-组氨酸与go的质量比为5,超声10分钟混合均匀;
212.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1200rpm,60s;
213.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
214.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
215.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
216.实施例18
217.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
218.步骤一:go的制备
219.同实施例1中的步骤一。
220.步骤二:共轭手性分子与go的复合
221.(1)将l-组氨酸加入40mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-组氨酸与go的质量比为5,超声10分钟混合均匀;
222.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1200rpm,60s;
223.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
224.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
225.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
226.实施例19
227.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
228.步骤一:go的制备
229.同实施例1中的步骤一。
230.步骤二:共轭手性分子与go的复合
231.(1)将r-二苯并(c,g)菲加入80mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,r-二苯并(c,g)菲与go的质量比为10,超声10分钟混合均匀;
232.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1500rpm,120s;
233.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
234.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
235.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
236.实施20
237.一种手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜的制备方法,包括如下步骤:
238.步骤一:go的制备
239.同实施例1中的步骤一。
240.步骤二:共轭手性分子与go的复合
241.(1)将s-二苯并(c,g)菲加入80mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,s-二苯并(c,g)菲与go的质量比为10,超声10分钟混合均匀;
242.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1200rpm,120s;
243.(3)将旋涂后的样品在液氮中冷冻5分钟,冷冻的样品置于真空干燥器中,在-10℃、2pa真空度的条件下干燥5小时;
244.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
245.将冻干后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo多孔薄膜。
246.实施21
247.一种手性分子印迹修饰rgo薄膜的制备方法,包括如下步骤:
248.步骤一:go的制备
249.同实施例1中的步骤一。
250.步骤二:共轭手性分子与go的复合
251.(1)将d-色氨酸加入0.5mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,d-色氨酸与go的质量比为0.01,超声10分钟混合均匀;
252.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数100rpm,5s;
253.(3)将旋涂后的样品自然干燥过夜;
254.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
255.将干燥后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温0.01小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo薄膜。
256.图6为d-色氨酸手性分子印迹修饰rgo薄膜的扫描电子显微镜照片,可以看到致密、平坦的薄膜表面,该薄膜的比表面积远低于多孔rgo以及石墨烯,因此,手性中心活性位点的数量也会相应的减少。
257.实施22
258.一种手性分子印迹修饰rgo薄膜的制备方法,包括如下步骤:
259.步骤一:go的制备
260.同实施例1中的步骤一。
261.步骤二:共轭手性分子与go的复合
262.(1)将l-色氨酸加入100mg
·
ml-1
,10ml的go水分散液中,l-色氨酸与go的质量比为10,超声10分钟混合均匀;
263.(2)将混合分散液旋涂在ito玻璃上,旋涂参数1500rpm,120s;
264.(3)将旋涂后的样品自然干燥过夜;
265.步骤三:共轭手性分子印迹修饰rgo
266.将干燥后的样品放入管式炉中热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
·
min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰rgo薄膜。
267.实施例23
268.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
269.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移。石墨烯薄膜的制备过程见参考文献nano lett.,2009,9,4362,因其不在本专利的保护之内,此处省略,石墨烯薄膜的转移步骤如下:
270.(1)石墨烯生在在铜箔上,在石墨烯上旋涂pmma的氯苯溶液(4wt%),旋涂参数:500rpm,5s,3000rpm,60s;
271.(2)刻蚀铜基底。将pmma/石墨烯/铜样品漂浮在过硫酸铵溶液(0.3m)表面。等待2-3小时,铜基底会被刻蚀完,得到pmma/石墨烯样品。然后水洗两次,每次10分钟。
272.(3)超声清洗目标基底ito玻璃。将目标基底依次放在丙酮,乙醇,蒸馏水中超声2分钟。
273.(4)用目标基底把pmma/石墨烯样品从蒸馏水中捞出。自然干燥一晚上,然后150℃加热10分钟。
274.(5)去除pmma。将pmma/石墨烯/目标基底浸泡在丙酮中,两轮,一轮15分钟。
275.(6)最后用n2吹干样品表面,即得到石墨烯/目标基底样品。
276.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
277.(1)将d-色氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
278.(2)将d-色氨酸溶液滴在石墨烯薄膜表面上,静置2分钟;旋涂,旋涂参数为600rpm,30秒,室温干燥2小时。
279.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
280.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
281.图7为d-色氨酸手性分子印迹修饰石墨烯的球差校正透射电子显微镜照片。石墨烯连续的蜂窝晶格部分被薄层覆盖,薄层由五元环结构组成,有时五元环与六元环相邻。所观察到的结构特征表明,覆盖石墨烯的吡咯和吲哚薄层结构源自d-色氨酸分子,表明d-色氨酸的分子骨架印迹在石墨烯基面上。
282.实施例24
283.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
284.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移。
285.同实施例21中的步骤一。
286.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
287.(1)将l-色氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
288.(2)将l-色氨酸溶液滴在石墨烯上,静置0.01分钟;旋涂,旋涂参数为100rpm,5秒,室温干燥2小时。
289.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
290.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温0.01小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
291.实施例25
292.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
293.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
294.同实施例21中的步骤一。
295.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
296.(1)将d-苯丙氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
297.(2)将d-苯丙氨酸溶液滴在石墨烯上,静置2分钟;旋涂,旋涂参数为600rpm,7秒,室温干燥2小时。
298.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
299.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,
冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
300.实施例26
301.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
302.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
303.同实施例21中的步骤一。
304.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
305.(1)将l-苯丙氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
306.(2)将l-苯丙氨酸溶液滴在石墨烯上,静置6分钟;旋涂,旋涂参数为600rpm,7秒,室温干燥2小时。
307.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
308.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至300℃,恒温1小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
309.实施例27
310.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
311.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
312.同实施例21中的步骤一。
313.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
314.(1)将d-酪氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
315.(2)将d-酪氨酸溶液滴在石墨烯上,静置10分钟;旋涂,旋涂参数为900rpm,9秒,室温干燥2小时。
316.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
317.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
318.实施例28
319.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
320.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
321.同实施例21中的步骤一。
322.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
323.(1)将l-酪氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
324.(2)将l-酪氨酸溶液滴在石墨烯上,静置10分钟;旋涂,旋涂参数为900rpm,9秒,室温干燥2小时。
325.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
326.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至400℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
327.实施例29
328.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
329.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
330.同实施例21中的步骤一。
331.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
332.(1)将d-组氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
333.(2)将d-组氨酸溶液滴在石墨烯上,静置30分钟;旋涂,旋涂参数为1200rpm,60秒,室温干燥2小时。
334.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
335.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
336.实施例30
337.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
338.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
339.同实施例21中的步骤一。
340.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
341.(1)将l-组氨酸溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
342.(2)将l-组氨酸溶液滴在石墨烯上,静置30分钟;旋涂,旋涂参数为1200rpm,60秒,室温干燥2小时。
343.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
344.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至500℃,恒温3小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
345.实施例31
346.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
347.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
348.同实施例21中的步骤一。
349.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
350.(1)将r-二苯并(c,g)菲溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
351.(2)将r-二苯并(c,g)菲溶液滴在石墨烯上,静置60分钟;旋涂,旋涂参数为1500rpm,120秒,室温干燥2小时。
352.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
353.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
354.实施例32
355.一种手性分子印迹修饰石墨烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
356.步骤一:石墨烯薄膜的制备与转移
357.同实施例21中的步骤一。
358.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
359.(1)将s-二苯并(c,g)菲溶解在溶液中(水与乙醇的体积比为1:1),超声2分钟;
360.(2)将s-二苯并(c,g)菲溶液滴在石墨烯上,静置60分钟;旋涂,旋涂参数为1500rpm,120秒,室温干燥2小时。
361.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
362.将旋涂干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯薄膜。
363.实施例33
364.一种手性分子印迹修饰石墨烯粉体、泡沫材料的制备方法,包括如下步骤:
365.步骤一:石墨烯粉体、泡沫材料的制备。石墨烯粉体、泡沫材料的制备过程见参考文献carbon,2015,92,84,nat.mater.,2011,10,424,因其不在本专利的保护之内,此处省略。
366.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
367.(1)将d-色氨酸溶解在溶液中,超声2分钟;
368.(2)石墨烯粉体、泡沫材料浸没在d-色氨酸溶液中,静置0.01分钟;捞出后自然干燥。
369.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
370.将干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
·
min-1
的升温速率从50℃升至200℃,恒温2小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯粉体、泡沫材料。
371.由于手性分子印迹修饰的石墨烯粉体、泡沫材料的形貌与手性分子印迹修饰的rgo粉体、泡沫材料的形貌在放大倍数较低的扫描电镜图中高度一致,故此处不再展示手性分子印迹修饰石墨烯粉体、泡沫材料的扫描电镜图。
372.实施例34
373.一种手性分子印迹修饰石墨烯粉体、泡沫材料的制备方法,包括如下步骤:
374.步骤一:石墨烯粉体、泡沫材料的制备。
375.同实施例31中的步骤一。
376.步骤二:共轭手性分子与石墨烯的复合
377.(1)将l-色氨酸溶解在溶液中,超声2分钟;
378.(2)石墨烯粉体、泡沫材料浸没在l-色氨酸溶液中,静置60分钟;捞出后自然干燥。
379.步骤三:共轭手性分子印迹修饰石墨烯
380.将干燥后的样品放入管式炉进行热处理,参数设置:氩气氛围下,以0.5℃
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min-1
的升温速率从20℃升至50℃,以5℃
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min-1
的升温速率从50℃升至1000℃,恒温4小时,冷却至室温,得到手性分子印迹修饰石墨烯粉体、泡沫材料。
381.显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征:
1.一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料,其特征在于,该石墨烯材料为手性分子印迹修饰的石墨烯或还原氧化石墨烯,其中,手性识别位点位于石墨烯或还原氧化石墨烯的表面上。2.根据权利要求1所述的石墨烯材料,其特征在于,该石墨烯材料中,手性分子的骨架与石墨烯或还原氧化石墨烯通过π-π作用进行复合。3.根据权利要求1所述的石墨烯材料,其特征在于,所述手性分子具有共轭结构,选自d-色氨酸、l-色氨酸、d-苯丙氨酸、l-苯丙氨酸、d-酪氨酸、l-酪氨酸、d-组氨酸、l-组氨酸、r-二苯并(c,g)菲、s-二苯并(c,g)菲及其衍生物。4.根据权利要求1所述的石墨烯材料,其特征在于,所述石墨烯材料为含孔或不含孔薄膜、多孔泡沫或多孔粉体。5.如权利要求1-4任一项所述的手性分子印迹修饰的石墨烯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将手性分子与氧化石墨烯水分散液混合均匀,得混合分散液;以及,进一步地,i)将所述混合分散液冷冻干燥、热处理,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯多孔泡沫材料;或ii)将所述混合分散液冷冻干燥、热处理,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯多孔泡沫材料,将该多孔泡沫材料进行研磨,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯多孔粉体材料;或iii)将所述混合分散液旋涂于基底上,干燥,热处理,得手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯薄膜材料。6.如权利要求1-4任一项所述的手性分子印迹修饰的石墨烯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将手性分子溶于溶剂中,得手性分子溶液;以及,进一步地,iv)将所述手性分子溶液涂覆于石墨烯表面,旋涂,干燥,热处理,得手性印迹修饰的石墨烯薄膜材料;或v)将石墨烯粉体或石墨烯泡沫浸泡于手性分子溶液中,捞出,干燥,热处理,得手性印迹修饰的石墨烯粉体材料或石墨烯泡沫材料。7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水分散液的浓度为0.5~100mg
·
ml-1
,所述手性分子与氧化石墨烯的质量比为0.01~10。8.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,热处理的条件各自独立地为:热处理温度200~1000℃,热处理时间0.01~4小时;优选地,步骤iii)、步骤iv)中,旋涂时,转速为100~1500rpm,涂覆时间为5~120秒。9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤iii)中,所述干燥的方式为冷冻干燥或自然干燥;当所述干燥的方式为冷冻干燥时,制备得到手性分子印迹修饰的还原氧化石墨烯多孔薄膜材料;当所述干燥的方式为自然干燥时,制备得到的手性分子印迹修饰的不含孔的还原氧化
石墨烯薄膜材料。

技术总结
本发明公开了一种手性分子印迹修饰的石墨烯材料,该石墨烯材料为手性分子印迹修饰的石墨烯或还原氧化石墨烯,其中,手性识别位点位于石墨烯或还原氧化石墨烯的表面上。本发明的石墨烯材料中,在单原子厚度石墨烯平面修饰手性分子印迹,能最大化地发挥石墨烯大比表面积的优势,提高活性位点数量;并且,手性识别位点位于石墨烯平面上,可有效地提高物质传输和电荷转移效率,提高上述石墨烯材料在手性应用中手性位点的利用效率。本发明还公开了该石墨烯材料的制备方法。烯材料的制备方法。烯材料的制备方法。


技术研发人员:耿建新 孟勇强
受保护的技术使用者:天津工业大学
技术研发日:2022.01.28
技术公布日:2023/8/4
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