[发明专利]一种基于二维纳米光敏材料的光电化学对硫磷传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于二维纳米光敏材料的光电化学对硫磷传感器的制备方法，所述的二维纳米光敏材料为氮化碳上原位复合锰掺杂的氧化钼/二氧化钛纳米片的二维纳米复合材料Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄，所述的光电化学对硫磷传感器由工作电极、Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄、对硫磷抗体、牛血清白蛋白、戊二醛、碱性磷酸酶组成；

其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：

a. Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的制备；

b. 光电化学对硫磷传感器的制备；

其中，步骤a制备Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄的具体步骤为：

首先，取0.6~1.0 mmol钼酸钠和0.8~1.2 mmol锰盐加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌过程中，缓慢加入0.5~0.8 mL氢氟酸，160~200 ℃下在反应釜中反应18~24小时，冷却至室温后，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50℃下真空干燥；其次，取150~250 mg干燥后的固体与400 mg三聚氰胺混合，并研磨成粉末；然后，将研磨的粉末放入马弗炉中，升温速度为1~3 ℃/min，在 480~560℃下煅烧0.5~5小时；最后，将煅烧后的粉末冷却至室温，即制得Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄；

所述的锰盐选自下列之一：硫酸锰、氯化锰、硝酸锰；

步骤b制备光电化学对硫磷传感器的具体步骤为：

（1）以ITO导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂8~12 µL的Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄溶胶，室温下晾干；

（2）将步骤（1）中得到的电极用缓冲溶液PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 10 µg/mL的对硫磷抗体溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（3）将步骤（2）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 浓度为100 µg/mL的牛血清白蛋白溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（4）将步骤（3）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂2~4 µL 的戊二醛溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（5）将步骤（4）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂6~10 µL 浓度为20µg/mL的碱性磷酸酶溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；

（6）将步骤（5）中得到的电极用PBS清洗，在4 ℃ 冰箱中保存晾干后，即制得光电化学对硫磷传感器；

所述的Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄溶胶为将50 mg 的Mn-MoO₃/TiO₂@g-C₃N₄粉末溶于10 mL超纯水中，并超声30 min后制得的水溶胶；

所述的PBS为10mmol/L的磷酸盐缓冲溶液，所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.4；

所述的戊二醛溶液为体积比为2.5%的戊二醛水溶液。

2.如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学对硫磷传感器的应用，其特征在于，包括如下应用步骤：

a. 标准溶液配制：配制一组包括空白标样在内的不同浓度的对硫磷标准溶液；

b. 工作电极修饰：将如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学对硫磷传感器为工作电极，将步骤a中配制的不同浓度的对硫磷标准溶液分别滴涂到工作电极表面，4 ℃ 冰箱中保存；

c. 工作曲线绘制：将饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，与步骤b所修饰好的工作电极组成三电极系统，连接到光电化学检测设备上；在电解槽中先后加入15mL pH=5.4的Tris–HCl缓冲溶液和5 mL 10 mmol/L的L-抗坏血酸-2-磷酸三钠盐AAP溶液；采用i-t测试手段，根据所得的光电流值与对硫磷标准溶液浓度之间的关系，绘制工作曲线；

d. 对硫磷的检测：用待测样品代替步骤a中的对硫磷标准溶液，按照步骤b和c中的方法进行检测，根据所得的光电流值和工作曲线，得到待测样品中对硫磷的含量。