[发明专利]一种无外源发光体的电致化学发光材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种无外源发光体的电致化学发光材料及其制备方法与应用，属于传感器材料技术领域。本发明在传统水热法的基础上，加入适当比例的乙二醇和尿素，合成了一种3D枝状TiO₂纳米材料。通过该方法制备得到的3D枝状TiO₂纳米材料具有巨大的表面积和边界空腔结构，可以实现金纳米颗粒的大量固载；还能够吸附溶液中的溶解氧(极大的增大了溶解氧对该反应体系ECL信号的增强效应)；同时3D枝状TiO₂纳米材料作为过硫酸跟/单线态氧体系的共反应促进剂，极大的提高了过硫酸根体系的ECL信号，进一步提高了传感器的灵敏度。因此制备的3D枝状TiO₂纳米材料，可以作为一种理想的固态发光平台，用于电致化学发光传感器界面的构建。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种无外源发光体的电致化学发光材料及其制备方法与应用。

背景技术

急性心肌梗死(AMI)发病率在不断增高，死亡率整体呈上升趋势。急性心肌梗死(AMI) 导致死亡的主要原因之一是血栓的形成，形成的血栓阻止了血液循环到心脏，急性心肌梗死发作期间的死亡率非常高。在临床上，急性心肌梗死(AMI)生物标志物的检测比心电图更重要，是“液体活检”的首要方法。目前已发现心肌肌钙蛋白、肌红蛋白、肌酸激酶mb等与急性心肌梗死(AMI)密切相关，其中心肌肌钙蛋白被认为是急性心肌梗死(AMI)的黄金标记，它不仅具有较高的特异性和敏感性，而且诊断窗口较长。因此需要实现心肌肌钙蛋白的灵敏检测，则能够提高早期AMI的检出率。

众所周知，荧光(PL)、表面等离子体共振(SPR)、电化学(EC)或电致化学发光(ECL)免疫传感器已被设计并用于cTnI的检测，其中ECL分析技术具有背景信号低、灵敏度高、线性范围宽、成本低等优点。ECL是电化学、化学发光、生物分析、微电子技术以及传感器技术相结合的最新产物。在电致化学发光生物传感器的应用中，提高ECL信号是提高传感器灵敏度的最佳手段之一。过硫酸根体系作为常见的ECL体系，根据过硫酸根体系ECL反应机理，溶解氧作为其共反应试剂，在检测底液中浓度较低，因此ECL信号较低。通常用作共反应试剂，故可以通过提升底液中溶解氧的浓度或者引入一种共反应促进剂，促使过硫酸根溶液产生很强的ECL信号。

纳米材料具有很好的生物相容性和导电性，近年来受到越来越多的关注。二氧化钛由于其宽带隙宽、环境友好和成本低，已被公认为光催化和传感应用最具发展前景的光电半导体材料之一。基于TiO₂的器件不仅受其电子结构的影响，而且还受其形貌和尺寸的影响。传统水热法合成的TiO₂纳米结构是常规规则的纳米颗粒，光滑的表面，缺乏尖锐的棱角和边缘，因此在其表面上也缺乏丰富的活性位点供电化学反应。

因此，需要在制备以后一种具有巨大的表面积和边界空腔结构的3D枝状TiO₂纳米材料，以实现金纳米颗粒的大量固载、吸附溶液中的溶解氧极大从而增大溶解氧对该反应体系ECL 信号的增强效应、提高过硫酸根体系的ECL信号以进一步提高传感器的灵敏度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种3D枝状TiO₂纳米材料的制备方法；本发明的目的之二在于提供一种3D枝状TiO₂纳米材料；本发明的目的之三在于提供一种无外源发光体的电致化学发光传感器界面；本发明的目的之三在于提供一种无外源发光体的电致化学发光传感器界面的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种3D枝状TiO₂纳米材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液加入到四异丙醇钛(TTIP)盐酸溶液中，搅拌形成透明的凝胶；

(2)将所述凝胶与乙二醇混合，加入尿素溶解后搅拌使其混合均匀；