[發明專利]一種基于鈷摻雜二維納米復合材料的電致化學發光氨基甲酸酯傳感器的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610101691.3
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105738350B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 張勇;孫旭;魏琴;李燕;馬洪敏
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明涉及一種電致化學發光氨基甲酸酯傳感器的制備方法。屬于新型納米功能材料與生物傳感器技術領域。

背景技術

氨基甲酸酯是氨基或胺基直接與甲酸酯的羰基相連的化合物，用作農藥的殺蟲劑、除草劑、殺菌劑等。氨基甲酸酯類農藥是農藥急性中毒的主要原因，也是時下蔬菜中農藥殘留的重點檢測品種，因為氨基甲酸酯類農藥的具體中毒癥狀在連續工作3小時后開始出現，開始的中毒癥狀為中毒者感覺不適并可能有嘔吐、惡心、頭痛和眩暈，疲乏和胸悶；以后病人開始大量出汗和流唾液(流口水)，視覺模糊，肌肉自發性收縮、抽搐，心動過速或心動過緩，少數人可能出現陣發痙攣和進入昏迷。

目前，檢測氨基甲酸酯的方法主要有色譜法、質譜法等。此類方法儀器貴重、操作復雜，化驗人員需要專業培訓后才能進行檢測。因此，研發成本低、檢測快、靈敏度高、特異性強的氨基甲酸酯傳感器具有重要意義。

電致化學發光傳感器由于其靈敏度高、特異性好、操作簡便等優點被廣泛應用于臨床診斷、藥物分析、環境監測等領域。制備性能優越的電化學發光傳感器，其最關鍵技術就是發光強度及穩定性和免疫分子的有效固定及重現性等性能的提高。二氧化鈦是應用最為廣泛的一種光催化劑材料，由于片狀二氧化鈦納米材料能夠暴露更多的高指數晶面，具有更高的光催化活性，二氧化鈦納米片具有比納米粒子更好地應用前景，對于二氧化鈦納米片的研究也備受關注。同時，二氧化鈦導電性差也限制了由單一二氧化鈦納米材料構建的電致化學發光傳感器的靈敏度普遍不高，不利于實際應用。但是，在半導體納米材料上修飾或復合特殊的納米材料，可以有效提高半導體表面的共振能量轉移，產生更強的發光強度，并大大提高檢測靈敏度。因此，設計、制備高效、穩定的二氧化鈦納米片及其修飾物是制備電致化學發光傳感器的關鍵技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備簡單、靈敏度高、檢測快速、特異性強的電致化學發光氨基甲酸酯傳感器的制備方法，所制備的傳感器，可用于氨基甲酸酯的快速、靈敏檢測。基于此目的，本發明首先制備了一種新型二維納米復合材料，即氮化碳上原位復合鈷摻雜的氧化鉬/二氧化鈦納米片Co-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄，利用該材料的良好的生物相容性和大的比表面積，負載上氨基甲酸酯抗體，然后通過戊二醛的交聯作用固定辣根過氧化物酯，在進行檢測時，由于辣根過氧化物酶可以催化過氧化氫原位生成O₂，并與底液中的K₂S₂O₈進行電化學反應，產生電致化學發光信號，再利用抗體與抗原的特異性定量結合對電子傳輸能力的影響，使得電流強度降低，從而降低發光強度，最終實現了采用無標記的電致化學發光方法檢測氨基甲酸酯的生物傳感器的構建。

本發明采用的技術方案如下：

1. 一種基于鈷摻雜二維納米復合材料的電致化學發光氨基甲酸酯傳感器的制備方法，所述的鈷摻雜二維納米復合材料為氮化碳上原位復合鈷摻雜的氧化鉬/二氧化鈦納米片的二維納米復合材料Co-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄；所述的電致化學發光氨基甲酸酯傳感器由工作電極、Co-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄、氨基甲酸酯抗體、牛血清白蛋白、戊二醛、辣根過氧化物酶組成；

其特征在于，所述的制備方法包括以下制備步驟：

a. Co-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的制備；

b. 電致化學發光氨基甲酸酯傳感器的制備；

其中，步驟a制備Co-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的具體步驟為：