本发明专利技术属于光电化学传感领域，涉及一种光电化学适配体传感电极的制备方法并将其应用于微囊藻毒素的检测。首先利用湿化学法制备了溴化氧铋-氮杂石墨烯（BiOBr-NG）纳米复合物。然后将其修饰在一种氧化铟锡（ITO）电极表面，进一步利用氮杂石墨烯与核酸适配体间π-π堆叠作用固定适配体构建光电化学平台，进而将其应用于微囊藻毒素的检测。本发明专利技术旨在发明专利技术一种制备工艺简单，选择性好，灵敏度高、检测成本低的光电化学适配体传感电极的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电化学传感领域，涉及一种光电化学适配体传感电极的制备方法，尤其涉及一种在氧化铟锡(俗称ΙΤ0)电极表面修饰溴化氧祕-氮杂石墨稀(B1Br-NG)纳米复合物的基础上，进一步利用氮杂石墨稀与核酸适配体间π-π堆叠作用固定适配体构建光电化学检测平台的传感器的制备方法。
技术介绍
日趋严重的水体富营养化导致的水华现象已成为全球性的环境问题。水华形成的主要原因是由于水体中藻类的过度繁殖，其中的产毒蓝藻产生的蓝藻毒素累积在水中，严重威胁人们的饮水安全。蓝藻毒素是由七个氨基酸组成的环肽类物质，一般称为微囊藻毒素(Microcystins’MCYST)。微囊藻毒素是一种由蓝藻释放的环七肽毒素，对肝结构和功能具有一定的破坏性。随着工业化的发展，水体中存在着大量含氮、磷的污染物，大量微囊藻毒素由于富营养化而存在，其中毒性最大的是Microcystin-LR(MC-LR)。微囊藻毒素成为水质控制和环境检测的一个很重要指标。世界卫生组织规定饮用水中微囊藻毒素的最高含量为1 yg/L。目前存在很多检测方法，常用的微囊藻毒素检测方法有高效液相(HPLC)、液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、薄层色谱法(TLC)等，但是这些检测方法需要大量的工作人员，操作复杂，费用高，所以我们急需要找到一种灵敏、操作简单的检测方法。光电化学(PEC)技术，作为一种新兴的电分析技术，具有很多在传统电化学平台上不能或者难以实现的优点，如背景信号低，灵敏度高等，已经在众多领域受到了广泛的关注。
技术实现思路
针对传统检测方法的仪器复杂、响应时间长、选择性和灵敏度低等缺点，本专利技术的目的是提供一种快速且灵敏度高的MC-LR光电化学传感电极的制备方法，并且将该光电化学传感电极应用于MC-LR的检测。首先，采用湿化学法制备了 B1Br-NG纳米复合物，然后配制B1Br_NG纳米复合物水分散液，备用； 其次，基于B1Br-NG纳米复合物的光电化学活性，将纳米复合物修饰在氧化铟锡(ΙΤ0)电极表面与甘汞电极、铂电极构成三电极体系，接着将上述修饰电极进一步修饰上MC-LR适配体，并将其置于缓冲溶液中在可见光照射下构建光电化学传感器。最后，通过将传感器浸于不同浓度MC-LR溶液中温育一段时间采集PEC信号，建立MC-LR浓度与PEC信号强度之间的对应关系，绘制PEC方法灵敏检测MC-LR的标准曲线。本专利技术中MC-LR检测传感器电极制备方法，包括以下几个步骤: (1)B1Br-NG纳米复合物的制备方法为: 首先，将五水合硝酸铋(Bi(N03)3.5H20)溶于去离子水中，用硝酸(ΗΝ03)溶液将其pH值调至3，备用； 此外，将氮杂石墨烯(NG)分散于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中超声混合均匀；然后，将Bi (N03) 3.5H20酸溶液缓慢滴入NG和CTAB混合溶液中，将上述混合液转入圆底烧瓶中于60~120°C油浴反应3 ho反应完成后，将制备的沉淀物用乙醇和去离子水3次，80°C干燥。其中，所用溶剂去离子水的体积用量为??每0.12 g Bi (N03)3.5H20用去离子水50mL，所述CTAB溶液的浓度为8 X 10 3 mol/L ; 所述CTAB和Bi (N03) 3.5H20的摩尔比为1:1，所述NG和Bi (N03) 3.5H20质量比为:0.8—4.5 mg: 0.12 g， 所述超声混合时间为0.5 ho所述B1Br-NG纳米复合物水分散液的浓度为2 mg/mL ; (2)ΙΤ0电极表面预处理: 将ΙΤ0电极先用1 Μ氢氧化钠煮沸15~20分钟，再依次用丙酮、二次蒸馏水、乙醇超声清洗，氮气吹干备用。(3)光电化学传感电极的制备过程: 用微量注射器移取步骤(1)制备的B1Br-NG纳米复合物水分散液10~20 μ L滴涂到1X0.5 cm2步骤(2)制备的ΙΤ0电极表面，红外灯烘干，将其浸于5 μ mol/L的MC-LR适配体溶液中8 h取出用二次蒸馏水淋洗，室温干燥后得到B1Br-NG/MC-LR适配体修饰的ΙΤ0电极(MC-LR 适配体 /Bi0Br-NG/IT0)。(4) MC-LR浓度与PEC信号之间的对应关系: 将步骤(3)制备的MC-LR适配体/Bi0Br-NG/IT0置于5 mL缓冲溶液中(pH=7~8)，施加偏压为0.0 V，以铂丝电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极采用i~t曲线法收集PEC信号；再将MC-LR适配体/Bi0Br-NG/IT0依次浸入从小到大不同浓度的MC-LR温育0.5 h(1X10 12~5X10 7 mol/L)收集PEC信号，根据不同浓度的MC-LR对应的PEC信号强度建立标准曲线。所述的缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液(PBS); 所述的MC-LR适配体的碱基序列为:5' -GGC GCC AAA CAG GAC CAC CAT GAC AATTAC CCA TAC CAC CTC ATT ATG CCC CATCTC CGC-3'。本专利技术的有益效果: (1)本专利技术利用B1Br-NG纳米复合物为光电活性材料，构建光电化学平台，NG的引入为MC-LR的检测提供了信号放大的平台。(2)本专利技术首次利用氮杂石墨烯与适配体分子间的物理作用成功制备了 MC-LR适配体/B1Br-NG/ITO电极，MC-LR核酸适配体和氮杂石墨烯的引入成功构建了一种新型的用于检测MC-LR的光电化学适配体传感器，具有制备工艺简单、选择性高、灵敏度高、检出限低、检测成本低等优点。【附图说明】图1为实施例2的B1Br-NG纳米复合物的透射电镜图； 图2为实施例2的(A)为MC-LR浓度与光电化学信号强度之间的对应关系图，(B)为检测MC-LR的标准曲线； 【具体实施方式】: 实施例1: (1) B1Br-NG纳米复合物的制备方法为，将0.12 g五水合硝酸铋(Bi (N03) 3.5H20)溶于去离子水中，用硝酸(ΗΝ03)溶液将其pH值调至3，此外，将0.8 mg NG分散于CTAB溶液中超声混合均匀。然后将Bi (N03) 3.5H20溶液缓慢滴入NG和CTAB混合溶液中。将上述混合液转入圆底烧瓶中于60°C油浴反应3 ho反应完成后，将制备的沉淀物用乙醇和去离子水反复洗3次，80 °C干燥备用。其中，所用溶剂去离子水的体积为50 mL, CTAB和Bi (N03) 3.5H20的摩尔比为1:1，超声混合时间为0.5 h，CTAB的浓度为8X 10 3 mol/L0(2) ΙΤ0电极表面预处理:将ΙΤ0电极先用1 Μ氢氧化钠煮沸15~20分钟，再依次用丙酮、二次蒸馏水、乙醇超声清洗，氮气吹干备用。(3)光电化学传感电极的制备过程:用微量注射器移取2 mg/mL B1Br-NG纳米复合物水分散液10 μ L滴涂到1 X 0.5 cm2 ΙΤ0电极表面，红外灯烘干，将其浸于5 μ mol/L的MC-LR适配体溶液中8 h取出用二次蒸馏水淋洗，室温干燥后得到B1Br-NG/MC-LR适配体修饰的ΙΤ0电极(MC-LR适配体/Bi0Br-NG/IT0)。(4)MC-LR浓度与PEC信号之间的对应关系:将MC-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电化学适配体传感电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采用湿化学法制备BiOBr‑NG纳米复合物，然后配制BiOBr‑NG纳米复合物水分散液，备用；（2）ITO电极表面预处理：将ITO电极先用1 M氢氧化钠煮沸15~20分钟，再依次用丙酮、二次蒸馏水、乙醇超声清洗，氮气吹干，备用；（3）光电化学传感电极的制备过程：将步骤（1）制备的BiOBr‑NG纳米复合物水分散液涂覆到步骤（2）制得的ITO电极表面，红外灯烘干，然后浸于MC‑LR适配体溶液中，取出后用二次蒸馏水淋洗，室温干燥，得到BiOBr‑NG/MC‑LR适配体修饰的ITO电极，即MC‑LR适配体/BiOBr‑NG/ITO。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓娇，王坤，蒋鼎，钱静，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。