[发明专利]基于介孔CuO纳米酶检测H2

说明书

本发明公开了一种基于介孔CuO空心纳米酶检测H₂O₂的纸基传感器及制备方法，属于生物医学检测领域。该CuO纳米球的比表面积为30～100m²/g，具有介孔、空心结构，介孔孔径尺寸为6nm，粒径约100nm。这种独特结构使得介孔CuO具有高的过氧化物酶活性。该纸基传感器制作简单、便于携带、尺寸可调、成本低廉、选择性好等特点。其线性检测范围10μM至150μM，最低检测限可达2.4μM，可以用于包括化工、纺织、环保、医疗和食品加工等领域中直接检测微量H₂O₂。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，涉及一种基于介孔CuO纳米酶的纸基传感器及制备方法。

背景技术

H₂O₂作为强氧化剂和漂白剂在生物医学、家庭和工业中被广泛使用，但双氧水的使用会对人的生命健康产生严重的危害。H₂O₂的检测方法目前主要包括电化学法、色谱法、荧光法、化学发光法、比色法、纸基传感器等，但是这些方法需要使用昂贵且笨重的仪器和设备，使用成本高，因此迫切需要开发一种简单、低成本、且无需大型仪器的检测方法。

纸基传感器因其性价比高、便携性好、易于存储等优势而被广泛用于分析检测领域，如金属离子、DNA、蛋白质检测等。纸基材料由于其表面粗糙和内部的孔隙使其具有很高的比表面积，容易负载各种功能纳米材料。但纸基传感器通常需要内置电极、传感器板和控制主板等设备，此外还需要外接一起使用的电子仪器。这些导致传统的纸基传感器成本高，操作复杂且便携性低。

因此迫切需要开发一种低成本、易操作的纸基传感器。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于介孔CuO空心纳米酶检测H₂O₂的纸基传感器，该纸基传感器原料易得、操作简单、成本低，经该方法制得的介孔CuO纳米酶的纸基传感器可以快速、灵敏、高选择性并且实现可视化检测H₂O₂。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于介孔CuO纳米酶检测H₂O₂的纸基传感器，包括纸基，以及负载在纸基上的介孔CuO空心纳米球。

优选的，所述CuO纳米球的比表面积为30～100m²/g，并且为具有介孔的空心结构。

优选的，所述纸基为纤维素定性或定量滤纸、吸水纸或色谱纸。

优选的，所述过氧化物酶显色剂为3，3’，5，5’-四甲基联苯胺、邻苯二胺和2，2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸中的任意一种。

一种基于介孔CuO纳米酶检测H₂O₂的纸基传感器的制备方法，采用高温热分解铜-单宁酸-甲醛聚合物制备介孔CuO空心纳米球，然后将介孔CuO空心纳米球和过氧化物酶显色剂负载在滤纸上制得纸基传感器。

优选的，制备介孔CuO空心纳米球的方法如下：

将两亲性嵌段共聚物和单宁酸和甲醛溶于碱性水/乙醇混合溶剂中，室温搅拌12～24小时，制得混合溶液；向混合溶液中加入硝酸铜水溶液，继续搅拌一定时间后，水热离心收集得到铜-单宁酸-甲醛聚合物，将铜-单宁酸-甲醛聚合物在空气中焙烧得到介孔CuO空心纳米球；

优选的，制备介孔CuO空心纳米球的步骤如下：

1)将两亲性嵌段共聚、单宁酸溶解于碱性水/乙醇混合溶液中，再加入甲醛，室温搅拌12～24小时，制得混合溶液；