一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法及其应用，涉及一种复合材料的合成方法及其应用。本发明是要解决现有氧化锌纳米线/石墨烯复合材料应用于多巴胺检测时灵敏度低和检测限较高的技术问题。本发明的合成方法如下：一、化学气相沉积法；二、水热合成法。一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料可以作为电极材料检测多巴胺。本发明主要用于合成一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
1.一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法是按以下步骤进行的：一、化学气相沉积法：
1)将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min～
40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃～1100℃，并在温度为1000℃～1100℃的条件下保温30min～60min，在温度为1000℃～1100℃的条件下向管式炉中以5sccm～10sccm的速率通入甲烷气体5min～20min，然后将石英管式炉以80℃/min～100℃/min的冷却速率从温度为1000℃～1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；步骤一1)中所述
的泡沫镍密度为420g/m ～440g/m，厚度为1.6mm～2.0mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为480sccm～500sccm，氢气的流速为180sccm～200sccm；
2)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为80℃～120℃的条件下加热搅拌1h～2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL～200μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，在室温下自然干燥，然后在温度为
150℃～200℃的条件下保温0.5h～1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％～5％；
3)将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为
0.5cm ～2cm 的立方体，并完全浸泡于温度为80℃～90℃、浓度为3mol/L～4mol/L的盐酸溶液中4h～6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯；
4)将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃～70℃的丙酮中
0.5h～1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有50μL～100μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为150℃～200℃的条件下保温20min～
30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min～20min，乙醇中超声清洗15min～
20min和去离子水中超声清洗15min～20min，在室温下自然干燥得到的；步骤一4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以450r/min～
550r/min的转速磁力搅拌3min～5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.001mol/L～0.05mol/L；
1)用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的硝酸锌溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的氨水溶液和5mmol/L～
10mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min得到水热反应溶液；
2)将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在90℃～110℃的温度条件下反应6h～12h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于400℃～450℃下保温1h～
1.5h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤一1)中将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以25℃/min～35℃/min的升温速率加热至温度为1000℃～1100℃，并在温度为1000℃～
1100℃的条件下保温40min～50min，在温度为1000℃～1100℃的条件下向管式炉中以
7sccm～9sccm的速率通入甲烷气体10min～15min，然后将石英管式炉以85℃/min～
95℃/min的冷却速率从温度为1000℃～1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；
步骤一1)中所述的泡沫镍密度为425g/m ～435g/m，厚度为1.6mm～2.0mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为500sccm，氢气的流速为200sccm。
3.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤一2)中将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为90℃～
110℃的条件下加热搅拌1h～2h得到混合溶液，按每平方厘米有130μL～170μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃～200℃的条件下保温0.5h～1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％～
4.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤一3)中将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨
烯切割成表面积为1.0cm ～1.5cm 的立方体，并完全浸泡于温度为80℃～90℃、浓度为
3mol/L～4mol/L的盐酸溶液中4.5h～5.5h得到去除镍的三维泡沫石墨烯。
5.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤一4)中将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为
60℃～70℃的丙酮中0.5h～1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有70μL～90μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为170℃～190℃的条件下保温20min～30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min～20min，乙醇中超声清洗15min～20min和去离子水中超声清洗15min～20min，在室温下自然干燥得到的；步骤一4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.005mol/L～0.01mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤二1)中用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.02mol/L～0.06mol/L的硝酸锌溶液、0.02mol/L～0.06mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.02mol/L～0.06mol/L的氨水溶液和7mmol/L～9mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以450r/min～
550r/min的转速磁力搅拌3min～5min得到水热反应溶液。
7.根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于步骤二2)中将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在90℃～110℃的温度条件下反应8h～10h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于420℃～
440℃下保温1h～1.5h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方
法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合材料的合成方法。
背景技术
[0002] 石墨烯是一种只有一个碳原子厚度的二维材料，其与零维富勒烯、一维碳纳米管、三维金刚石和石墨共同组成碳纳米家族。它具有非同寻常的导电性能、超高的比表面积、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。2004年英国曼彻斯特大学Andre Geim和Konstantin Novoselov首次成功分离出来稳定的石墨烯，从而获得2010年诺贝尔物理学奖。目前文献已报导过多种石墨烯的合成方法，其中应用较广泛的有机械剥离法、化学氧化法和化学气相沉积(CVD)法。机械剥离法是最早应用于合成石墨烯的方法，但此法产量相对较低不适于工业化生产；化学氧化法由于低成本且产量大而受到许多研究人员的青睐，但此法生产出的石墨烯内部含有大量缺陷，片层边缘残留大量化学基团，使其导电性能大大降低，限制了此法生产出的石墨烯的应用；CVD法合成的石墨烯以其优越的电性能受到实验室研究人员及石墨烯生产商的认可，该方法合成的泡沫石墨烯具有极少的缺陷、高的电导性。自从2011年利用泡沫镍作为模板化学气相沉积合成三维、大空隙率的高导电泡沫石墨烯以来，这种新型的石墨烯材料受到了很大的关注，该石墨烯的表面也为和金属氧化物纳米材料结合提供了良好的平台。
[0003] 纳米氧化锌是指晶粒尺寸介于1nm～100nm之间的一类特殊氧化锌材料，由于晶粒尺寸的急剧减小，纳米氧化锌表现出许多块体材料所不具备的特殊性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等。其中一维氧化锌纳米线束阵列由于形貌可控且生产成本低成为目前纳米材料领域最重要的研究对象之一。一维氧化锌纳米线束阵列的合成方法通常有化学气相沉积、物理气相沉积和水热合成等方法。其中水热合成方法具有合成温度低，成本低廉且可以大规模化生产，因此备受关注。
[0004] 多巴胺(Dopamine，DA)的化学名称为3，4-二羟基-β-苯乙胺，是一种广泛存在于脊椎和非脊椎动物中的重要神经递质，用来帮助细胞传送脉冲，DA不足则会令人失去控制肌肉的能力，严重时会令病人的手脚不由自主地颤动或导致帕金森氏症。多巴胺在人体中的含量很低，对其在脑、血液、尿和组织中的含量测定方法的研究无论是在生理功能研究还是在临床应用方面都具有重要的实际意义。目前仅有一篇文章报道氧化锌纳米线/石墨2
烯复合材料应用于多巴胺检测，并且灵敏度很低大概为0.015μA/μmol/L/cm 和检测限较高大概为10nmol/L，如何提高传感器的灵敏度和降低检测限成为当务之急。
发明内容
[0005] 本发明是要解决现有氧化锌纳米线/石墨烯复合材料应用于多巴胺检测时灵敏度低和检测限较高的技术问题，从而提供一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法。
[0006] 本发明的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法按以下步骤进行：
[0007] 一、化学气相沉积法：
[0008] 1)将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min～40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃～1100℃，并在温度为1000℃～1100℃的条件下保温30min～60min，在温度为1000℃～1100℃的条件下向管式炉中以5sccm～10sccm的速率通入甲烷气体5min～20min，然后将石英管式炉以80℃/min～100℃/min的冷却速率从温度为1000℃～1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；步骤一1)中所述
2 2
的泡沫镍密度为420g/m ～440g/m，厚度为1.6mm～2.0mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为480sccm～500sccm，氢气的流速为180sccm～200sccm；
[0009] 2)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为80℃～120℃的条件下加热搅拌1h～2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL～200μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃～200℃的条件下保温0.5h～1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％～5％；
[0010] 3)将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为2 2
0.5cm ～2cm 的立方体，并完全浸泡于温度为80℃～90℃、浓度为3mol/L～4mol/L的盐酸溶液中4h～6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯；
[0011] 4)将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃～70℃的丙酮中0.5h～1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有50μL～100μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为150℃～200℃的条件下保温20min～30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min～20min，乙醇中超声清洗
15min～20min和去离子水中超声清洗15min～20min，在室温下自然干燥得到的；步骤一
4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.001mol/L～0.05mol/L；
[0012] 二、水热合成法：
[0013] 1)用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的硝酸锌溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的氨水溶液和5mmol/L～10mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min得到水热反应溶液；
[0014] 2)将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在90℃～110℃的温度条件下反应6h～12h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于400℃～450℃下保温1h～1.5h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
[0015] 一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的应用，氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料作为工作电极使用。
[0016] 本发明的优点：
[0017] (1)本发明方法通过化学气相沉积合成出高电导无缺陷的三维泡沫石墨烯，同时结合水热合成在石墨烯表面生长高比表面积的氧化锌纳米线束阵列，合成了新型结构的氧化锌纳米线束阵列/三维泡沫石墨烯复合材料；
[0018] (2)本发明的复合材料能发挥高电导石墨烯和高比表面积氧化锌纳米线束阵列的协同作用，氧化锌纳米线束阵列利用种子层合成可以提高氧化锌和石墨烯的结合，且氧化锌纳米线束阵列的存在，在石墨烯表面提供无数的活性点，而且氧化锌纳米线可以直接将反应产生的电子传递到石墨烯上，实现电子的快速转移，因此可以显著提高电催化性能，可使得电化学检测多巴胺的灵敏度显著提高到4.3μA/μmol/L～13.9μA/μmol/L，并且使得多巴胺的检测限降低至2nmol/L。
附图说明
[0019] 图1是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大500倍的扫描电镜照片；
[0020] 图2是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大5000倍的扫描电镜照片；
[0021] 图3是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大20000倍的扫描电镜照片；
[0022] 图4是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大50000倍的扫描电镜照片；
[0023] 图5是拉曼图谱，曲线a是试验一步骤一4)中清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯的拉曼图谱，曲线b是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的拉曼图谱，●石墨烯的峰，▲是氧化锌的峰；
[0024] 图6是试验二得到的多巴胺浓度与电流的线性拟合图。
具体实施方式
[0025] 具体实施方式一：本实施方式中一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法是按以下步骤进行的：
[0026] 一、化学气相沉积法：
[0027] 1)将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min～40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃～1100℃，并在温度为1000℃～1100℃的条件下保温30min～60min，在温度为1000℃～1100℃的条件下向管式炉中以5sccm～10sccm的速率通入甲烷气体5min～20min，然后将石英管式炉以80℃/min～100℃/min的冷却速率从温度为1000℃～1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；步骤一1)中所述
2 2
的泡沫镍密度为420g/m ～440g/m，厚度为1.6mm～2.0mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为480sccm～500sccm，氢气的流速为180sccm～200sccm；
[0028] 2)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为80℃～120℃的条件下加热搅拌1h～2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL～200μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，然后在温度为150℃～200℃的条件下保温0.5h～1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％～5％；
[0029] 3)将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为2 2
0.5cm ～2cm 的立方体，并完全浸泡于温度为80℃～90℃、浓度为3mol/L～4mol/L的盐酸溶液中4h～6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯；
[0030] 4)将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃～70℃的丙酮中0.5h～1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有50μL～100μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为150℃～200℃的条件下保温20min～30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min～20min，乙醇中超声清洗
15min～20min和去离子水中超声清洗15min～20min，在室温下自然干燥得到的；步骤一
4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.001mol/L～0.05mol/L；
[0031] 二、水热合成法：
[0032] 1)用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的硝酸锌溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.01mol/L～0.1mol/L的氨水溶液和5mmol/L～10mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min得到水热反应溶液；
[0033] 2)将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在90℃～110℃的温度条件下反应6h～12h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于400℃～450℃下保温1h～1.5h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
[0034] 本实施方式的优点：
[0035] (1)本发明方法通过化学气相沉积合成出高电导无缺陷的三维泡沫石墨烯，同时结合水热合成在石墨烯表面生长高比表面积的氧化锌纳米线束阵列，合成了新型结构的氧化锌纳米线束阵列/三维泡沫石墨烯复合材料；
[0036] (2)本发明的复合材料能发挥高电导石墨烯和高比表面积氧化锌纳米线束阵列的协同作用，氧化锌纳米线束阵列利用种子层合成可以提高氧化锌和石墨烯的结合，且氧化锌纳米线束阵列的存在，在石墨烯表面提供无数的活性点，而且氧化锌纳米线可以直接将反应产生的电子传递到石墨烯上，实现电子的快速转移，因此可以显著提高电催化性能，可使得电化学检测多巴胺的灵敏度显著提高到4.3μA/μmol/L～13.9μA/μmol/L，并且使得多巴胺的检测限降低至2nmol/L。
[0037] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一1)中将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以25℃/min～35℃/min的升温速率加热至温度为1000℃～1100℃，并在温度为1000℃～1100℃的条件下保温40min～50min，在温度为1000℃～1100℃的条件下向管式炉中以7sccm～9sccm的速率通入甲烷气体10min～15min，然后将石英管式炉以85℃/min～95℃/min的冷却速率从温度为
1000℃～1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；步骤一1)中所述的泡沫镍密度
2 2
为425g/m ～435g/m，厚度为1.6mm～2.0mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为500sccm，氢气的流速为200sccm。其它与具体实施方式一相同。
[0038] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤一2)中将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为90℃～110℃的条件下加热搅拌1h～2h得到混合溶液，按每平方厘米有130μL～170μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃～
200℃的条件下保温0.5h～1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％～5％。其它与具体实施方式一或二之一相同。
[0039] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一3)中2
将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为1.0cm ～
2
1.5cm 的立方体，并完全浸泡于温度为80℃～90℃、浓度为3mol/L～4mol/L的盐酸溶液中4.5h～5.5h得到去除镍的三维泡沫石墨烯。其它与具体实施方式一至三之一相同。
[0040] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一4)中将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃～70℃的丙酮中0.5h～1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有70μL～90μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为170℃～190℃的条件下保温20min～30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min～20min，乙醇中超声清洗15min～20min和去离子水中超声清洗15min～20min，在室温下自然干燥得到的；步骤一4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌3min～5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.005mol/L～0.01mol/L。其它与具体实施方式一至四之一相同。
[0041] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二1)中用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.02mol/L～0.06mol/L的硝酸锌溶液、0.02mol/L～0.06mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.02mol/L～0.06mol/L的氨水溶液和7mmol/L～9mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以450r/min～550r/min的转速磁力搅拌
3min～5min得到水热反应溶液。其它与具体实施方式一至五之一相同。
[0042] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二2)中将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在90℃～110℃的温度条件下反应8h～10h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于420℃～440℃下保温1h～1.5h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。其它与具体实施方式一至六之一相同。
[0043] 具体实施方式八：本实施方式是一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的应用，氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料作为工作电极使用。
[0044] 本实施方式是一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料作为工作电极使用，通过脉冲伏安方法测试获得该材料对不同浓度多巴胺的电流相应从而起到检测多巴胺的作用。
[0045] 采用下述试验验证本发明效果：
[0046] 试验一：本试验的一种氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的合成方法是按以下方法实现：
[0047] 一、化学气相沉积法：
[0048] 1)将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以30℃/min的升温速率加热至温度为1000℃，并在温度为1000℃的条件下保温30min，在温度为1000℃的条件下向管式炉中以10sccm的速率通入甲烷气体10min，然后将石英管式炉以100℃/min的冷却速率从温度为1000℃冷却至室温，得到被石墨烯包裹的泡沫镍；步骤一1)中所2
述的泡沫镍密度为420g/m，厚度为1.6mm；步骤一1)中所述的氩气的流速为500sccm，氢气的流速为200sccm；
[0049] 2)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为100℃的条件下加热搅拌2h得到混合溶液，按每平方厘米有150μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一
1)得到的被石墨烯包裹的泡沫镍上，在室温下自然干燥，然后在温度为200℃的条件下保温0.5h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一2)中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4％；
[0050] 3)将步骤一2)得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为2
1cm 的立方体，并完全浸泡于温度为90℃、浓度为3mol/L的盐酸溶液中5h得到去除镍的三维泡沫石墨烯；
[0051] 4)将步骤一3)得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃的丙酮中1h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，得到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上，再按每平方厘米有80μL的使用量利用加样枪将氧化锌种子层溶液滴加到清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯上，再置于温度为200℃的条件下保温30min，得到预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃；步骤一4)中所述的干净的ITO玻璃是ITO玻璃先后依次在丙酮中超声清洗15min，乙醇中超声清洗15min和去离子水中超声清洗15min，在室温下自然干燥得到的；步骤一4)中所述的氧化锌种子层溶液是按以下步骤合成的：将醋酸锌溶于甲醇中，然后以500r/min的转速磁力搅拌5min，得到氧化锌种子层溶液，其中所述的氧化锌种子层溶液中醋酸锌的浓度为0.01mol/L；
[0052] 二、水热合成法：
[0053] 1)用蒸馏水作为溶剂分别配制浓度为0.025mol/L的硝酸锌溶液、0.025mol/L的六亚甲基四胺溶液、0.025mol/L的氨水溶液和5mmol/L的聚醚酰亚胺溶液，并将四种溶液混合均匀后以500r/min的转速磁力搅拌5min得到水热反应溶液；
[0054] 2)将步骤二1)得到的水热反应溶液倒入反应釜中，然后将步骤一4)得到的预制有氧化锌种子层的三维泡沫石墨烯/ITO玻璃倒立放置于反应釜中的混合溶液中，盖上反应釜盖子，在100℃的温度条件下反应12h，然后取出在空气中自然冷却至室温，得到复合材料，打开反应釜用蒸馏水将复合材料清洗干净，并于450℃下保温1h，随炉冷却至室温，即得到氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料。
[0055] 图1是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大500倍的扫描电镜照片；图2是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大5000倍的扫描电镜照片；图3是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大20000倍的扫描电镜照片；图4是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的放大50000倍的扫描电镜照片；从图中可以清晰地看到在三维石墨烯上定向生长着无数的氧化锌纳米线束阵列，构成氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯三维复合材料。
[0056] 图5是拉曼图谱，曲线a是试验一步骤一4)中清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯的拉曼图谱，从图中可以看出石墨烯有明显的G带和2D带，未出现D带，表明石墨烯是无缺陷的，G带和2D带的强度比表明合成的石墨烯是多层的；曲线b是试验一合成的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料的拉曼图谱，●石墨烯的峰，▲是氧化锌的峰，从图中可以看出这个复合材料除了有石墨烯的G带和2D带以外，还有氧化锌的峰，也表明该复合材料是有这两种材料集合而成的。
[0057] 试验二：氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料作为工作电极的检测试验，具体操作如下：
[0058] 将氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料连同ITO玻璃作为工作电极，有效2
的材料面积为0.7cm，银/氯化银作为参比电极，铂丝作为对电极，采用传统三电极系统通过脉冲伏安方法测试，电位增加50mV,脉冲高度4mV，扫描速率8mV/s，从而获得该材料对不同浓度多巴胺的电流相应；所述的氧化锌纳米线束阵列/泡沫石墨烯复合材料是试验一合成的。
[0059] 利用传统三电极系统通过脉冲伏安方法测试进行检测，得到多巴胺浓度与电流线性拟合。图6是试验二得到的多巴胺浓度与电流的线性拟合图，通过图6在测试的浓度范围内,可以得到多巴胺浓度变化与电流的两个线性关系直线，多巴胺浓度在0.01μmol/L～0.1μmol/L范围得到的直线斜率即检测多巴胺的灵敏度是13.9μA/μmol/L，多巴胺浓度在0.1μmol/L～1μmol/L范围得到的直线斜率即检测多巴胺的灵敏度是4.3μA/μmol/L；多巴胺的检测限达到了2nmol/L。
