[發明專利]一種基于二維納米光敏材料的光電化學對硫磷傳感器的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610102027.0
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105628758B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張勇;龐雪輝;李燕;王曉東;魏琴
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/327
• 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

1.一種基于二維納米光敏材料的光電化學對硫磷傳感器的制備方法，所述的二維納米光敏材料為氮化碳上原位復合錳摻雜的氧化鉬/二氧化鈦納米片的二維納米復合材料Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄，所述的光電化學對硫磷傳感器由工作電極、Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄、對硫磷抗體、牛血清白蛋白、戊二醛、堿性磷酸酶組成；

其特征在于，所述的制備方法包括以下制備步驟：

a. Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的制備；

b. 光電化學對硫磷傳感器的制備；

其中，步驟a制備Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的具體步驟為：

首先，取0.6~1.0 mmol鉬酸鈉和0.8~1.2 mmol錳鹽加入到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；其次，取150~250 mg干燥后的固體與400 mg三聚氰胺混合，并研磨成粉末；然后，將研磨的粉末放入馬弗爐中，升溫速度為1~3 ℃/min，在 480~560℃下煅燒0.5~5小時；最后，將煅燒后的粉末冷卻至室溫，即制得Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄；

所述的錳鹽選自下列之一：硫酸錳、氯化錳、硝酸錳；

步驟b制備光電化學對硫磷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Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄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的對硫磷抗體溶液，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20μg/mL的堿性磷酸酶溶液，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，即制得光電化學對硫磷傳感器；

所述的Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄溶膠為將50 mg 的Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄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光電化學對硫磷傳感器的應用，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對硫磷標準溶液；

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光電化學對硫磷傳感器為工作電極，將步驟a中配制的不同濃度的對硫磷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：將飽和甘汞電極作為參比電極，鉑絲電極作為輔助電極，與步驟b所修飾好的工作電極組成三電極系統，連接到光電化學檢測設備上；在電解槽中先后加入15mL pH=5.4的Tris–HCl緩沖溶液和5 mL 10 mmol/L的L-抗壞血酸-2-磷酸三鈉鹽AAP溶液；采用i-t測試手段，根據所得的光電流值與對硫磷標準溶液濃度之間的關系，繪制工作曲線；

d. 對硫磷的檢測：用待測樣品代替步驟a中的對硫磷標準溶液，按照步驟b和c中的方法進行檢測，根據所得的光電流值和工作曲線，得到待測樣品中對硫磷的含量。