[發(fā)明專利]一種檢測過氧化氫的電極及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710491689.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107328832A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李保珍;王蘭;王越
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 張福增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種生物源納米硒顆粒修飾的玻碳電極及其制備方法，以及其在測定過氧化氫中的應(yīng)用。

技術(shù)背景

過氧化氫(H₂O₂)是過氧化酶參與的酶促反應(yīng)產(chǎn)物，近來在工業(yè)、生物、環(huán)境、臨床診斷和食品分析等領(lǐng)域都有非常重要的作用，因此H₂O₂的檢測引起人們越來越多的關(guān)注。目前，檢測H₂O₂一般采用滴定、化學(xué)發(fā)光、熒光和電化學(xué)等方法，其中電化學(xué)分析方法由于具有較高的靈敏度、良好的線性范圍、快速而穩(wěn)定的響應(yīng)信號而被廣泛研究。在迄今為止開發(fā)的所有傳感器中，酶電極往往由于其制備復(fù)雜，消耗時(shí)間長，穩(wěn)定性差，不易長期保存，靈敏度大幅度下降而不能廣泛使用。因此，制備精確的，高靈敏度，快速，可靠和經(jīng)濟(jì)有效的H₂O₂測定傳感器成為現(xiàn)在的迫切需求。基于納米顆?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、催化活性和表面活性高，易進(jìn)行表面化學(xué)修飾等特點(diǎn)，被越來越多的應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感器的研究。

納米硒具有優(yōu)良的光導(dǎo)性，壓電效應(yīng)和熱電效應(yīng)等，已廣泛用于生產(chǎn)光電池，壓力傳感器，復(fù)印機(jī)，整流計(jì)和曝光計(jì)等。硒又是人體必需的重要微量元素，具有增強(qiáng)免疫能力，抗癌和防病等多種功能。近年來的研究結(jié)果表明，單質(zhì)納米硒材料具有更好的光電特性，其生物功能也更加優(yōu)異。張娟等于2007年在“無定形硒納米粒子的交聯(lián)酶模板法合成及其在生物傳感器中的應(yīng)用”一文中，公開了一種制備納米硒顆粒修飾的電極的方法并對其電化學(xué)性能進(jìn)行了研究，該方法以戊二醛交聯(lián)的辣根過氧化物為模板合成了無定形納米硒顆粒，將該納米硒顆粒修飾到熱解石墨電極表面，在上面再次修飾上辣根過氧化物酶構(gòu)建生物傳感器測定過氧化氫。但其合成納米硒的方法屬于化學(xué)合成法，容易引起二次污染以及該方法屬于酶電極，制備復(fù)雜，消耗時(shí)間長，穩(wěn)定性差，不易長期保存，大大影響其的廣泛使用。

相對于物理和化學(xué)法等體外合成納米硒，生物合成被認(rèn)為是一種清潔，無毒和環(huán)保的方法。在這其中，微生物中的細(xì)菌因其生長快速，易培養(yǎng)，價(jià)格低廉和收集容易被認(rèn)為是生物合成納米硒的首選。本發(fā)明通過光合細(xì)菌制備獲得穩(wěn)定性和分散性良好的納米硒顆粒對電極進(jìn)行修飾，得到的電極相較于現(xiàn)有技術(shù)具有制備方法簡單、快速、易于操作和穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種檢測過氧化氫的電極及其制備方法，電極的制備方法簡單，所制備的電極穩(wěn)定性好，能長期保存，可用于快速、靈敏準(zhǔn)確的檢測過氧化氫。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種檢測過氧化氫的電極的制備方法，包括如下步驟：

1)納米硒顆粒的制備：按重量將光合細(xì)菌10-50份接入100份含有亞硒酸鹽濃度為0.5mmol/L-8.0mmol/L的培養(yǎng)基中，在15-40℃光照厭氧條件下培養(yǎng)3-10d；培養(yǎng)物在3000×g，4℃下離心10min，取上清液于18000×g，4℃離心60min，收集沉淀；將沉淀用50mmol/LTris-HCl(pH 7.5)懸浮、18000×g離心60min，重復(fù)三次；收集沉淀；再用去離子水洗滌兩次，冷凍干燥，得高純度的納米硒顆粒。所述的納米硒顆粒為直徑80-200nm的球形納米硒顆粒；

上述培養(yǎng)基的成分及配比為：MgSO₄·7H₂O 100-300mg，CaCl₂·2H₂O 50-100mg，乙酸鈉1500-3000mg，EDTA10-30mg，酵母粉500-1500mg，K₂HPO₄ 500-1500mg，(NH₄)₂SO₄1000-2000mg，F(xiàn)eSO₄·7H₂O 5-15mg，KH₂PO₄ 400-1000mg，微量元素溶液1-5mL，去離子水1000-2000mL，pH為5-9；