[發明專利]一種雙氧水傳感器及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310044200.2
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103163192A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王舜;金輝樂;孫愛平
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

（一）技術領域

本發明涉及一種電化學傳感器，特別涉及表面親水的雙氧水傳感器的制備及檢測應用。

（二）背景技術

雙氧水是許多生物過氧化物酶催化反應的產物，其在能源、食品、環境等領域中有著很重要的地位。通常，低濃度（如3%）的雙氧水可用于殺菌及外用的醫療用途如傷口消毒；較高濃度（>10%）的雙氧水，則作為漂白及去味劑，廣泛應用于紡織品、皮革、紙張、木材等制造工業。目前，多種分析方法如熒光光譜法、化學發光法、電化學法等已被用于檢測雙氧水，其中電化學法具有檢測限低、費用少且靈敏度高等優點而備受重視。目前商業上廣泛使用的雙氧水傳感器大都為電化學酶傳感器，盡管酶傳感器具有靈敏度高、選擇性好、檢測限低等優點，但由于酶的制備與純化困難且易變性失活以及酶的活性易受環境影響等因素，導致酶傳感器的成本、穩定性、使用壽命以及重現性的不理想。無酶電化學生物傳感器則可克服上述缺點，因而成為目前分析研究中最活躍的領域之一。最近，人們已應用貴金屬納米晶（如Pt、Pd）和導電聚合物（如聚苯胺）等構建了多種無酶雙氧水傳感器。比如Lu等運用碳載Pt/SnO₂復合材料構建了高靈敏的雙氧水傳感器，該傳感器的檢測限達到0.1μM（Lu,H.T.,Yu,S.,Fan,Y.,Yang,C.P.,Xu,D.L.,2013.Colloids?Surf.,B101,106-110.）。然而，當前的無酶電化學雙氧水傳感器仍存在靈敏度不理想、選擇性較差等致命的弱點。因此，目前在工業應用領域急需發展制備一種高靈敏、低成本、長壽命、高穩定的強選擇性無酶電化學雙氧水傳感器。

銦錫氧化物（ITO）導電玻璃是一種常用的透明電極基底材料，與其它基底材料相比，ITO作為電極基底具有預處理簡單，易于保存、成本低等特點。為此，本發明提供了一種基于Pt納米超薄膜修飾ITO電極的高靈敏、低成本、長壽命、高穩定的強選擇性無酶電化學雙氧水傳感器及其制備方法。

（三）發明內容

本發明目的是提供一種雙氧水傳感器、制備方法以及檢測應用，該制備方法簡單、環保，本發明運用電化學沉積技術在氧化銦錫（ITO）基底材料上沉積親水性Pt薄膜，制備得到了一種基于Pt納米超薄膜修飾ITO電極的高靈敏、低成本、長壽命、高穩定的強選擇性無酶電化學雙氧水傳感器。

本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種雙氧水傳感器，所述雙氧水傳感器按如下方法制備：（1）基底材料：將氧化銦錫基底材料依次在丙酮、無水乙醇、純水中超聲清洗后吹干，獲得預處理后的氧化銦錫基底材料；（2）雙氧水傳感器：以預處理后的氧化銦錫基底材料為工作電極，以Ag/AgCl電極為參比電極，以Pt絲電極為輔助電極，以含鉑化合物和酸性物質的混合液為電解液進行電化學沉積，沉積時間為100s~1000s時，沉積電壓為-0.5~-0.1V，獲得所述雙氧水傳感器；所述電解液中含鉑化合物終濃度為0.1~0.3mmol/L，酸性物質的終濃度為0.2~0.5mol/L。

進一步，步驟（2）所述含鉑化合物為氯鉑酸、氯鉑酸鉀、二氨基二氯化鉑或四氨基硝酸鉑中的一種。

進一步，步驟（2）所述酸性物質為硫酸、硝酸、高氯酸或鹽酸。

進一步，述步驟（2）所述沉積時間為300s，沉積電壓為-0.2V，獲得接觸角為14°的雙氧水傳感器。

進一步，步驟（2）所述沉積時間為100s，沉積電壓為-0.18V，獲得接觸角為24°的雙氧水傳感器。

進一步，步驟（2）所述沉積時間為400s，沉積電壓為-0.2V，獲得接觸角為51°的雙氧水傳感器。

進一步，步驟（2）所述沉積時間為600s，沉積電壓為-0.2V，獲得接觸角為80°的雙氧水傳感器。

進一步，步驟（2）所述沉積時間為800s，沉積電壓為-0.2V，獲得接觸角為104°的雙氧水傳感器。