[發明專利]一種基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910612665.0
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN110308187B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 魏琴;馮金慧;李法瀛;任祥;張諾;魏東;馮銳
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;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: 趙鳳

1.一種基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將ITO導電玻璃依次用洗潔精、丙酮、乙醇、0.1 mol/L氫氧化鈉溶液和超純水超聲清洗30 min，放入70℃電熱鼓風干燥箱中干燥160 ~ 200 min；

2）在ITO導電玻璃上電沉積碘氧鉍，滴加含鋅源、鈷源、釩源的二甲基亞砜溶液，高溫煅燒，得到鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍電極，將電極浸入0.1 mol/L的Na₂S·9H₂O反應30 ~50 s得到鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍電極；

3）滴加6 ~ 8 μL、0.1% (w/v)、含1%醋酸的殼聚糖溶液于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍電極表面，繼續滴加6 ~ 8 μL、2.5% (v/v)的戊二醛溶液于修飾電極表面，室溫下晾干，超純水沖洗；

4）滴加8 ~ 12 μL的雌二醇適配體于修飾電極表面，4℃冰箱中晾干，超純水沖洗；

5）滴加3 ~ 5 μL、1%的牛血清蛋白溶液于修飾電極表面，4℃冰箱中晾干，超純水沖洗；

6）滴加10 ~ 14 μL、1×10^-3 - 5×10² pM的雌二醇標準溶液于電極表面，4℃冰箱中晾干，超純水沖洗，制得一種檢測雌二醇的光電化學適配體傳感器。

2.如權利要求1所述的一種基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器的制備方法，其特征在于，所述鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍電極的制備步驟如下：

取0.03 ~ 0.05 mol碘化鉀溶于50 mL的超純水中，超聲20 min后，0.03 ~ 0.05 mol硝酸鉍加入上述溶液；攪拌30 min后，用硝酸調節pH值到1.68，取0.4 ~ 0.6 g對苯醌溶于20mL的無水乙醇中，超聲30 min后，加入上述溶液得到深棕色溶液；將大小為2.0 × 0.8 cm²的ITO導電玻璃插入上述深棕色溶液，進行電沉積，得到多孔納米碘氧鉍電極；取10 μL含有乙酰丙酮釩、乙酰丙酮鋅和乙酰丙酮鈷的二甲基亞砜溶液滴加到碘氧鉍電極，將其在馬弗爐中450℃煅燒120 min，冷卻后，將電極浸入1 mol/L NaOH去除V₂O₅，超純水洗滌電極三次，制得鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍電極；

所述的電沉積是以Ag/AgCl為參比電極，在-0.3 V進行10 s，然后在-0.1 V進行300 s；

所述的含有乙酰丙酮釩、乙酰丙酮鋅和乙酰丙酮鈷的二甲基亞砜溶液中乙酰丙酮釩的濃度為0.4 ~ 0.6 mol/L、乙酰丙酮鋅的濃度為0.005 ~ 0.015 mol/L、乙酰丙酮鈷的濃度為0.005 ~ 0.015 mol/L。

3.如權利要求1所述的一種基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器的制備方法，其特征在于，所述鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍是基底材料，鋅和鈷摻雜的釩酸鉍是采用電沉積方法和化學熱反應合成，硫化鉍是采用在鋅和鈷摻雜的釩酸鉍的表面消耗部分鉍離子原位生長合成。

4.如權利要求1所述的一種基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器的制備方法，其特征在于，所述濃度為1×10^-3 - 5×10² pM的雌二醇標準溶液是用磷酸鹽緩沖液稀釋得到。

5.將權利要求1-4任一項所述的制備方法得到的基于鋅和鈷摻雜的多孔納米釩酸鉍/硫化鉍的光電化學適配體傳感器用于雌二醇的檢測，其特征在于，所述檢測的具體步驟如下：

(1) 使用電化學工作站以三電極體系進行測試，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為輔助電極，修飾完全的ITO電極為工作電極，在10 mL、pH為7.4的抗壞血酸PBS緩沖溶液進行測試；

(2) 用時間-電流法對雌二醇進行檢測，設置電壓為0 V，運行時間200 s，LED燈照射；

(3) 當背景電流趨于穩定后，每隔10 ~ 20 s開燈持續照射10 ~ 20 s，然后記錄光電流變化，繪制工作曲線；

(4) 將待測的雌二醇樣品溶液代替雌二醇標準溶液進行檢測，檢測的結果可通過工作曲線查得。