[发明专利]一种基于钴掺杂二维纳米复合材料的电致化学发光氨基甲酸酯传感器的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种基于钴掺杂二维纳米复合材料的电致化学发光氨基甲酸酯传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器技术领域。本发明首先制备了一种新型二维纳米材料Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4，利用该材料的良好的生物相容性、大的比表面积和铁磁性，负载上氨基甲酸酯抗体，然后通过戊二醛的交联作用辣根过氧化物酶，在进行检测时，由于辣根过氧化物酶可以催化过氧化氢原位产生氧气，并进而为与底液进行电化学反应，产生高而稳定的电致化学发光信号，再利用抗体与抗原的特异性定量结合对电子传输能力的影响，使得电致化学发光信号相应降低，最终制得了成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速、制备简单的检测氨基甲酸酯的电致化学发光生物传感器。

主权项

一种基于钴掺杂二维纳米复合材料的电致化学发光氨基甲酸酯传感器的制备方法，所述的钴掺杂二维纳米复合材料为氮化碳上原位复合钴掺杂的氧化钼/二氧化钛纳米片的二维纳米复合材料Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4；所述的电致化学发光氨基甲酸酯传感器由工作电极、Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4、氨基甲酸酯抗体、牛血清白蛋白、戊二醛、辣根过氧化物酶组成；其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：a. Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4的制备；b. 电致化学发光氨基甲酸酯传感器的制备；其中，步骤a制备Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4的具体步骤为：首先，取0.6~1.0 mmol钼酸钠和0.8~1.2 mmol钴盐加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌过程中，缓慢加入0.5~0.8 mL氢氟酸，160~200 ℃下在反应釜中反应18~24小时，冷却至室温后，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50℃下真空干燥；其次，取150~250 mg干燥后的固体与400 mg三聚氰胺混合，并研磨成粉末；然后，将研磨的粉末放入马弗炉中，升温速度为1~3 ℃/min，在 480~560℃下煅烧0.5~5小时；最后，将煅烧后的粉末冷却至室温，即制得Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4；所述的钴盐选自下列之一：硫酸钴、氯化钴、硝酸钴；步骤b制备电致化学发光氨基甲酸酯传感器的具体步骤为：（1）以ITO导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂8~12 µL的Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4溶胶，室温下晾干；（2）将步骤（1）中得到的电极用缓冲溶液PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 10 µg/mL的氨基甲酸酯抗体溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（3）将步骤（2）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 浓度为100 µg/mL的牛血清白蛋白溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（4）将步骤（3）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂2~4 µL 的戊二醛溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（5）将步骤（4）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂6~10 µL 浓度为20µg/mL的辣根过氧化物酶溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（6）将步骤（5）中得到的电极用PBS清洗，在4 ℃ 冰箱中保存晾干后，即制得电致化学发光氨基甲酸酯传感器；所述的Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4溶胶为将50 mg 的Co‑MoO3/TiO2@g‑C3N4粉末溶于10 mL超纯水中，并超声30 min后制得的水溶胶；所述的PBS为10mmol/L的磷酸盐缓冲溶液，所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.4；所述的戊二醛溶液为体积比为2.5%的戊二醛水溶液。