[發(fā)明專利]一種CuO-Cu2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911078622.5
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110849813A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渠鳳麗;李曉萌;李欽;夏蓮;張夢穎
• 申請（專利權(quán)）人: 曲阜師范大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N27/327
• 代理公司: 濟南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 孔娟

本發(fā)明屬于納米新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CuO?Cu₂O/CM納米線陣列異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法及應(yīng)用。所述制備方法的步驟為：將NaOH溶液和過硫酸銨溶液混合攪拌得澄清液溶液，并將預(yù)處理后的銅網(wǎng)置于混合液中浸泡反應(yīng)，用蒸餾水洗滌產(chǎn)物后空氣干燥，以獲得Cu(OH)₂前體。隨后，將獲得的Cu(OH)₂前體置于管式爐中煅燒，得到CuO?Cu₂O/CM納米線陣列。本發(fā)明制備的納米線陣列具有表面積大，活性位點密度高，穩(wěn)定性好，催化效率高等優(yōu)點，有利于產(chǎn)生PEC信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CuO-Cu₂O/CM納米線陣列異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

腫瘤標(biāo)志物的檢測對于早期臨床診斷和隨后的癌癥復(fù)發(fā)具有重要意義。前列腺上皮細胞分泌的前列腺特異性抗原（PSA）被認為是篩選前列腺癌的經(jīng)典生物標(biāo)志物，前列腺癌是男性最常見的惡性腫瘤之一。公認的是，盡管在癌癥患者中通常發(fā)現(xiàn)PSA的閾值水平為4 ng / mL，但通常在閾值至10 ng / mL的范圍內(nèi)。因此，非常需要一種有效的方法來實現(xiàn)對PSA的靈敏檢測。迄今為止，已經(jīng)采用了許多技術(shù)對PSA進行定量檢測，例如熒光免疫分析，電化學(xué)發(fā)光，比色免疫分析。和電化學(xué)方法。盡管為精確和靈敏地測定PSA付出了巨大的努力，但昂貴的設(shè)備或耗時的操作程序仍然是這些方法的缺點。因此，有必要開發(fā)一種簡單，快速，低成本且特定的方法來有效檢測PSA。

光電化學(xué)（PEC）生物分析作為一種新興的分析方法已引起了廣泛的研究興趣，其成本低，儀器簡單，響應(yīng)時間短，制備簡單和可移植性好。更重要的是，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，它具有高靈敏度的固有優(yōu)點，因為獨特的信號轉(zhuǎn)換模式將激發(fā)光轉(zhuǎn)換為電能輸出，從而顯著降低了背景噪聲信號。基于p型半導(dǎo)體的陰極光電化學(xué)生物傳感器具有較高的抗干擾能力，能夠消除假陽性信號，從而具有更高的靈敏度。最近，使用半導(dǎo)體，無需額外電壓即可工作的自供電PEC生物傳感器引起了廣泛關(guān)注，這種獨特的技術(shù)消除了外部電源的普遍需要，并已成為一種有前途的傳感策略。

一般來說，PEC傳感器的性能取決于光活性對光照射敏感的材料。因此，用于構(gòu)建傳感器的材料對于實現(xiàn)優(yōu)異的PEC響應(yīng)至關(guān)重要。Cu₂O和CuO是兩種有吸引力的p型半導(dǎo)體，由于它們的p型半導(dǎo)體特性和合適的帶隙能夠?qū)崿F(xiàn)良好的可見光采集，以及它們的高豐度，低成本和無毒性質(zhì)的優(yōu)勢，因此CuO和Cu₂O都是有前途的材料，可在PEC分析中用作光電陰極。即使這樣，由于電解質(zhì)中光吸收層的光腐蝕，在實踐中通常會由于其差的穩(wěn)定性而遭受Cu₂O的使用的困擾，并且需要提高對CuO和Cu₂O的光催化活性。為了克服這些限制，合成了異質(zhì)結(jié)構(gòu)，這些異質(zhì)結(jié)構(gòu)比單獨的相具有更好的光催化活性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種CuO-Cu₂O/CM納米線陣列異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，所述納米線陣列具有表面積大，活性位點密度高，穩(wěn)定性好，催化效率高等優(yōu)點，有利于產(chǎn)生PEC信號；本發(fā)明同時還提供一種所述CuO-Cu₂O/CM納米線陣列異質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，用于快速檢測PSA的光電化學(xué)生物傳感器，對PSA的檢測穩(wěn)定性好，檢測限低。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種CuO-Cu₂O/CM納米線陣列異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，采用以下步驟：

（1）將NaOH溶液和過硫酸銨溶液混合攪拌得澄清溶液，并將預(yù)處理后的銅網(wǎng)置于上述澄清溶液中浸泡反應(yīng)，將所得樣品洗滌、干燥，獲得Cu(OH)₂前體；

（2）將步驟（1）制備的Cu(OH)₂前體煅燒，得到CuO-Cu₂O/CM納米線陣列。