[发明专利]自支持的Co-MOF/TM纳米片阵列的制备方法、电化学生物传感器及应用

说明书

本发明属于纳米新材料技术领域，具体涉及一种自支持的Co‑MOF/TM纳米片阵列的制备方法、电化学生物传感器及应用。所述制备方法的步骤为：将CoCl₂•6H₂O和TPA溶解在DMF中并搅拌，再加入乙醇和超纯水持续搅拌得混合液。之后将钛网置于混合液中进行水热反应，所得样品冷却、洗涤、干燥，可得到Co‑MOF/TM纳米片阵列。本发明制备的纳米片阵列具有电子转移速率快，导电性高，制备的电化学传感器检测限低，稳定性好，表现出优异的电化学性能。同时本发明制备方法简单，材料易于获取。

技术领域

本发明属于纳米新材料技术领域，具体涉及一种自支持的Co-MOF/TM纳米片阵列的制备方法、电化学生物传感器及应用。

背景技术

过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的生物标志物，在生理过程中起着关键作用，对H₂O₂的分析和检测在临床、制药、工业和环境分析等领域都具有重要意义。在生物系统中，H₂O₂的浓度被认为是一个重要的生理参数，高水平的H₂O₂对细胞有害，可引起多种疾病。此外，H₂O₂是一系列生物过程的副产物，它在血管重建、控制生命活动、细胞增殖和凋亡等方面起着至关重要的作用。因此，监测活细胞释放的H₂O₂对生理学和病理学研究都有重要意义。据我们所知，许多用于H₂O₂检测的分析技术已被报道，如荧光、比色、高效液相色谱、滴定法、化学发光、细胞成像和电化学传感器。与其他方法相比，电化学技术因其良好的灵敏度和选择性、易于操作和成本低廉的优势而受到更多的关注。

由于酶基H₂O₂电化学传感器易因环境变化而影响电化学活性，且考虑到成本效益，建立基于非贵金属的非酶电化学传感器吸引了越来越多的研究兴趣。一般来说，电子转移速率将会影响催化的活性，因此调节材料的结构可以提高电化学性能。MOFs作为一种新型功能材料，因其多孔结构和高比表面积等独特的结构特性，在气体、发光和传感等领域受到广泛关注。虽然MOFs材料成本低廉且传感性能优异，但其导电性和催化活性较低，在电化学传感方面还存在诸多问题。因此希望提出一种基于MOF的高性能传感器用于H₂O₂的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种自支持的Co-MOF/TM纳米片阵列的制备方法，所述纳米片阵列具有电子转移速率快，导电性高，稳定性好，选择性高等优点，具有优异的电化学性能；本发明同时还提供一种所述Co-MOF/TM纳米片阵列的应用，制备快速检测H₂O₂的电化学生物传感器，对过氧化氢的检测选择性好，检测限低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自支持的Co-MOF/TM纳米片阵列的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：

（1）钛网预处理；

（2）将CoCl₂•6H₂O和TPA溶解在DMF中并搅拌，再加入乙醇和去离子水持续搅拌均匀得混合液；

（3）将步骤（1）中预处理后的钛网和步骤（2）制得的混合液反应，将所得样品冷却、洗涤、干燥，得到Co-MOF/TM纳米片阵列。

进一步地，步骤（1）所述的钛网的规格为2 cm × 4 cm；所述预处理条件为置于浓盐酸溶液中加热煮沸6 min，然后超声清洗。