[发明专利]一种基于光助燃料电池的阴极自供能适配体传感器的制备方法及其检测MC-LR的用途

权利要求书

1.一种基于光助燃料电池的阴极自供能适配体传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备光电阳极CdS/ZnO-NTs/FTO：

将无水醋酸锌溶解于乙醇溶液后，旋涂于FTO导电面，在马弗炉中煅烧；

然后，将处理过后的FTO放入六亚甲基四胺和六水合硝酸锌的混合溶液A中反应，冲洗FTO表面，合成了氧化锌纳米棒阵列修饰的FTO，即ZnO-NRs/FTO；

而后，将ZnO-NRs/FTO浸入四水合硝酸镉和硫代乙酰胺的混合溶液B中反应；

最后，放入管式炉中在氮气保护下进行退火获得了硫化镉/氧化锌纳米管阵列修饰的FTO，即CdS/ZnO-NTs/FTO；

步骤2、制备光电阴极CuSCN/ITO：

将ITO浸入硫氰酸钾溶液一段时间后，放在红外灯下干燥；

然后将ITO浸没在硫酸铜、乙二胺四乙酸和硫氰酸钾组成的电镀液中，利用恒电压沉积法，在一定电压条件下，在ITO表面进行沉积，将得到硫氰酸亚铜修饰的ITO，即CuSCN/ITO，用去离子水冲洗备用；

步骤3、构建PFC自供能适配体传感器：

将步骤2得到的CuSCN/ITO上滴加壳聚糖溶液,放在红外灯下干燥后，再滴涂戊二醛溶液后用PBS冲洗；

然后，将氨基化的MC-LR适配体滴在CuSCN/ITO表面在固定温度下孵育一段时间，用PBS冲洗没有连接的适配体，再滴加牛血清白蛋白溶液，封闭非特异性活性位点，得到适配体-CuSCN/ITO，即apt-CuSCN/ITO；

将CdS/ZnO-NTs/FTO和apt-CuSCN/ITO分别放入装有PBS的单室石英电解池，使用电极夹连接电化学工作站，成功构建了可以PFC基阴极自供能适配体传感器。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，

所水无水醋酸锌和乙醇用量比0.1～0.2g:90～110mL；所述旋涂转速是3000～4000r/s，时间30s，次数8～10次；在马弗炉中320℃煅烧1h；

混合溶液A中，六亚甲基四胺浓度为40mmol/L，六水合硝酸锌溶液浓度为40mmol/L；

混合溶液B中，四水合硝酸镉浓度为10mmol/L，硫代乙酰胺溶液浓度为10mmol/L；

在混合溶液A中反应温度为90～100℃，反应时间为1h；

在混合溶液B中反应温度为30～50℃，反应时间为20～40min；

在管式炉中的退火温度为500℃，反应时间为1h。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，在混合溶液A中反应温度95℃，反应时间1h；在混合溶液B中反应温度40℃，反应时间30min。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，选用电极面积为1×2cm²，用胶带密封后，其暴露的几何面积为0.09πcm²；硫氰酸钾溶液0.4mmol/L；电镀液中的硫酸铜的浓度为0.012mol/L，乙二胺四乙酸浓度为0.012mol/L，硫氰酸钾浓度为3mmol/L；恒电压沉积法的设置参数为电压为-0.4V，时间420s。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述壳聚糖溶液质量分数0.1％，用量10μL，干燥时间5～7min；戊二醛溶液质量分数2.5％，用量20μL，孵化时间1h；MC-LR适配体浓度2μm/L，用量20μL，孵化时间12h；牛血清白蛋白溶液质量分数3％，用量20μL，孵化时间1h；在这个过程中，用于冲洗的PBS溶液的pH为7.4，浓度为0.1mol/L，用量2～4mL；用于电解液中的PBS的pH为6，浓度为0.1mol/L，用量20mL。

6.将权利要求1～5任一项所述制备方法构建的光助燃料电池基阴极自供能适配体传感器用于检测MC-LR的用途。