[發明專利]一種基于二氧化鈦納米片復合材料的電致化學發光壬基酚傳感器的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610101722.5
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105699646B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張勇;魏琴;胡麗華;任祥;孫旭
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N33/558
• 分類號: G01N33/558;G01N33/532;G01N27/26
• 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

1.一種基于二氧化鈦納米片復合材料的電致化學發光壬基酚傳感器的制備方法，所述的二氧化鈦納米片復合材料為鐵和鈷雙金屬原位復合的氮摻雜二氧化鈦納米片FeCo-N@TiO₂，所述的電致化學發光壬基酚傳感器由工作電極、FeCo-N@TiO₂、壬基酚抗體、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. FeCo-N@TiO₂的制備；

b. 電致化學發光壬基酚傳感器的制備；

其中，步驟a制備FeCo-N@TiO₂的具體步驟為：

首先，取0.8 mmol鐵鹽、0.8~1.2 mmol鈷鹽和1 mmol銨鹽加入到5 mL鈦酸四丁酯中，攪拌過程中，緩慢加入0.5~0.8 mL氫氟酸，160~200 ℃下在反應釜中反應18~24小時，冷卻至室溫后，用超純水和無水乙醇離心洗滌三次后，50℃下真空干燥；然后，將研磨的粉末放入馬弗爐中，升溫速度為1~3 ℃/min，480~560℃下在氮氣保護下，煅燒10~60 min；最后，將煅燒后的粉末冷卻至室溫，即制得FeCo-N@TiO₂；

所述的鐵鹽選自下列之一：硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵；

所述的鈷鹽選自下列之一：硫酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷；

所述的銨鹽選自下列之一：硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、碳酸銨；

步驟b制備電致化學發光壬基酚傳感器的具體步驟為：

（1）以ITO導電玻璃為工作電極，在電極表面滴涂8~12 μL的FeCo-N@TiO₂溶膠，室溫下晾干；

（2）將步驟（1）中得到的電極用緩沖溶液PBS清洗，繼續在電極表面滴涂8~12 μL 10 μg/mL的壬基酚抗體溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（3）將步驟（2）中得到的電極用PBS清洗，繼續在電極表面滴涂8~12 μL 濃度為100 μg/mL的牛血清白蛋白溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（4）將步驟（3）中得到的電極用PBS清洗，繼續在電極表面滴涂2~4 μL 的戊二醛溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（5）將步驟（4）中得到的電極用PBS清洗，繼續在電極表面滴涂6~10 μL 濃度為20 μg/mL的辣根過氧化物酶溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（6）將步驟（5）中得到的電極用PBS清洗，在4 ℃ 冰箱中保存晾干后，即制得電致化學發光壬基酚傳感器；

所述的FeCo-N@TiO₂溶膠為將50 mg 的FeCo-N@TiO₂粉末溶于10 mL超純水中，并超聲30 min后制得的水溶膠；

所述的PBS為10mmol/L的磷酸鹽緩沖溶液，所述的磷酸鹽緩沖溶液的pH值為7.4；

所述的戊二醛溶液為體積比為2.5%的戊二醛水溶液。

2.如權利要求1所述的制備方法所制備的電致化學發光壬基酚傳感器的應用，其特征在于，包括如下應用步驟：

a. 標準溶液配制：配制一組包括空白標樣在內的不同濃度的壬基酚標準溶液；

b. 工作電極修飾：將如權利要求1所述的制備方法所制備的電致化學發光壬基酚傳感器作為工作電極，將步驟a中配制的不同濃度的壬基酚標準溶液分別滴涂到工作電極表面，4℃ 冰箱中保存；

c. 工作曲線繪制：將Ag/AgCl電極作為參比電極，鉑絲電極作為對電極，與步驟b所修飾好的工作電極組成三電極系統，連接到電致化學發光檢測設備上；在電解槽中先后加入15 mL的K₂S₂O₈溶液和100 μL 的H₂O₂溶液；用循環伏安法對組裝的工作電極施加循環電壓；根據所得的電致化學發光的光信號強度與壬基酚抗原標準溶液濃度之間的關系，繪制工作曲線；空白標樣的光信號強度記為D₀，含有不同濃度的壬基酚標準溶液的光信號強度記為D_i，響應光信號強度降低的差值為ΔD=D₀-D_i，ΔD與壬基酚標準溶液的質量濃度C之間成線性關系，繪制ΔD－C工作曲線；

d. 壬基酚的檢測：用待測樣品代替步驟a中的壬基酚標準溶液，按照步驟b和c中的方法進行檢測，根據響應光信號強度降低的差值ΔD和工作曲線，得到待測樣品中壬基酚的含量；

所述的K₂S₂O₈溶液由1 mol K₂S₂O₈和1 mol KCl溶于10 L 的pH=6.5緩沖溶液中制備得到，所述的pH=6.5緩沖溶液為pH值為6.5的磷酸鹽緩沖溶液；

所述的H₂O₂溶液為過氧化氫水溶液，所述的過氧化氫水溶液的濃度為10%。