[发明专利]一种基于NiO/PbS/Au的肌氨酸光电化学自供能传感器的构建方法

说明书

本发明涉及一种基于NiO/PbS/Au光电化学自供能传感器的构建，属于新型传感器构建技术领域。基于肌氨酸氧化酶与肌氨酸的特异性识别，以NiO纳米片为基底材料，利用原位生长法成功修饰PbS纳米晶体，最后浸蘸Au纳米粒子，构建了该传感器。本发明构建的光电化学自供能传感器具有较宽的检测范围，较高的灵敏度和较低的检测限，对肌氨酸的检测具有重要意义。

技术领域

本文涉及一种光电化学自供能传感器的制备方法及应用，属于新型纳米功能材料与化学生物传感器技术领域。

背景技术

肌氨酸是一种给人体肌肉群提供能量并能自然产生的有机酸。它通过甘氨酸甲基化形成，在人体中微量存在。当患者患有肌氨酸血症和某些其他疾病（例如前列腺癌）时，血浆和尿液中的肌氨酸浓度会升高。因此能够开发一种灵敏度高、低检测限检测肌氨酸的方法也显得尤为迫切。

自供能光电化学传感器是近年来发展快速的一个概念，它消除了外部电源的普遍必要性，传感器本身为传感设备提供能量，并允许在阴极和阳极之间不施加任何偏置电压的情况下进行检测，可解决传统传感器携带电池能量有限的问题，有利于检测的小型化和便携化，因此受到了人们的广泛关注。

本发明基于NiO纳米材料构建了一种自供能光电化学传感器，用于肌氨酸的检测。利用NiO纳米片作为基底材料，PbS和Au作为修饰材料，实现了对肌氨酸的检测。测试结果显示该光电化学传感器灵敏度高，检出限低，稳定性好，基于上述发现，发明人完成了本发明。

发明内容

本发明的目的之一是基于NiO纳米片为基底材料，利用PbS纳米晶体和Au纳米粒子作为修饰材料，构建了一种光电化学自供能传感器。

本发明的目的之二是提供一种基于p型半导体NiO的光电化学自供能传感器的制备方法，该方法制备的传感器稳定性好、选择性好、灵敏度高和重现性好。

本发明的目的之三是实现了所述光电化学自供能传感器的构建并且对肌氨酸进行了有效的检测，达到了所述光电化学自供能传感器在测定肌氨酸的用途。

本发明的技术方案

1.一种基于NiO/PbS/Au的肌氨酸光电化学自供能传感器的构建

（1）将ITO玻璃割成1 × 2 cm²，并依次置于洗洁精、1 mol·L^-1 NaOH溶液、乙醇、超纯水中进行超声处理，将洗净的玻璃片用N₂吹干备用，用水热法在ITO玻璃上生长NiO纳米片；

（2）将ITO/NiO在0.1 mol·L^-1 Pb(NO₃)₂甲醇溶液中浸蘸1 min后用甲醇冲洗1min，待晾干后置于0.1 mol·L^-1 Na₂S甲醇溶液中浸蘸1 min，最后在甲醇溶液中浸蘸1 min晾干，整个循环重复三次；

（3）将ITO/NiO/PbS在Au纳米粒子溶液中浸蘸5 min，取出后在50 ℃加热板上加热5 min，随后置于管式炉中在N₂氛围下，85 ℃煅烧30 min，整个循环重复三次；

（4）将ITO/NiO/PbS/Au在含有0.5 mol·L^-1 NaCl和2% PDDA混合溶液中浸泡10min并用超纯水冲洗，室温下孵化2 h，滴加10 μL 0.5 mg·mL^-1肌氨酸氧化酶于上述ITO/NiO/PbS/Au电极上，4 ℃孵化1 ~ 2 h，制得一种光电化学自供能传感器。

2.NiO纳米片的制备