[發明專利]一種自供能式光電化學傳感器及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210939189.5
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115372443A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 賈能勤;何玉輝;姚偉奇;孫璟;盧可寧;曹玉言
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/327;G01N27/48;G01N27/30;C25D3/48;C25D5/54;C25D9/02;C03C17/23;C03C17/36
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

1.一種自供能式光電化學傳感器，其特征在于，包括光電陽極、光電陰極及電解質，

其中，光電陽極包括基底，在基底上涂覆有WO₃與TiO₂的混合物；

光電陰極包括基底，在基底上涂覆有C/MoS₂，在C/MoS₂表面沉積有Au納米粒子，且在光電陰極表面形成有特異性識別磷酸氯喹的分子印跡膜。

2.根據權利要求1所述的一種自供能式光電化學傳感器，其特征在于，WO₃和TiO₂的物質的量之比為1:19。

3.根據權利要求1所述的一種自供能式光電化學傳感器，其特征在于，所述特異性識別磷酸氯喹的分子印跡膜采用以下方法制備得到：以磷酸氯喹作為模板分子在光電陰極的表面引發鄰苯二胺的自聚合反應合成得到特異性識別磷酸氯喹的分子印跡膜。

4.權利要求1-3中任一項所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將WO₃和TiO₂混合后旋涂在FTO基底上得到光電陽極WO₃/TiO₂/FTO；

(2)將C/MoS₂滴涂在FTO上，利用電沉積技術，在C/MoS₂表面沉積Au納米粒子，得到光電陰極Au NPs/C/MoS₂/FTO；

(3)利用電化學方法，以磷酸氯喹作為模板分子在光電陰極的表面引發鄰苯二胺的自聚合反應合成得到分子印跡膜修飾的電極；

光電陽極、光電陰極和電解質構成自供能式光電化學傳感器。

5.根據權利要求4所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，在室溫下劇烈攪拌WCl₆的醋酸溶液1h，之后將溶液保持在180℃下進行12h的水熱反應，然后將產物在馬弗爐中進行退火得到中空球形WO₃納米材料。

6.根據權利要求4所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，將氟化鈉加入鈦酸四丁酯的硫酸溶液中，室溫下攪拌1h后，將混合溶液保持在180℃下進行24h的水熱反應，待冷卻至室溫后，離心，用乙醇、去離子水交替洗滌三次后真空干燥得到TiO₂。

7.根據權利要求4所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，利用四水合鉬酸銨，硫脲和十六烷基三甲基溴化銨水熱制備CTAB/MoS₂，之后利用氮氣煅燒使CTAB原位生成碳嵌入MoS₂中形成C/MoS₂。

8.根據權利要求4所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，利用電沉積技術，在C/MoS₂表面沉積Au納米粒子時，電位選擇范圍為0-1V，掃描速率為50mVs^-1；

利用電沉積技術，在C/MoS₂表面沉積Au納米粒子時，使用的電解質溶液為HAuCl₄的脫氧溶液。

9.根據權利要求4所述自供能式光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，步驟(3)中，利用電化學方法，以磷酸氯喹作為模板分子在光電陰極的表面引發鄰苯二胺的自聚合反應合成得到分子印跡膜修飾的電極的具體方法為：三電極體系內實施循環伏安法，選擇電位范圍為0～0.8V，Ag/AgCl電極作為參比電極。

10.權利要求1-3中任一項所述自供能式光電化學傳感器的應用，其特征在于，利用所述自供能式光電化學傳感器檢測磷酸氯喹。