本发明专利技术公开了一种光电化学己烯雌酚传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器技术领域。本发明专利技术首先制备了一种新型二维纳米光电材料——铜掺杂纳米光电材料，即铜掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Cu‑TiO2/MoS2，利用该材料的良好的生物相容性和大的比表面积，负载上己烯雌酚抗体、固定上碱性磷酸酶，在进行检测时，由于碱性磷酸酶可以催化L‑抗坏血酸‑2‑磷酸三钠盐AAP原位产生L‑抗坏血酸AA，并进而为光电检测提供电子供体，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，使得光电流强度相应降低，最终实现了采用无标记的光电化学方法检测己烯雌酚的光电传感器的构建。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光电化学己烯雌酚传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器
技术介绍
环境雌激素是指一类进入机体后，具有干扰体内正常内分泌物质的合成、释放、运输、结合、代谢等过程，激活或抑制内分泌系统的功能，从而破坏维持机体稳定性和调控作用的化合物，环境雌激素种类繁多，包括人工合成化合物及植物天然雌激素，广泛分布于自然界中。己烯雌酚便是一种人工合成的非甾体雌激素物质。目前，检测己烯雌酚的方法主要有色谱法、质谱法等。此类方法仪器贵重、操作复杂，化验人员需要专业培训后才能进行检测。因此，研发成本低、检测快、灵敏度高、特异性强的己烯雌酚传感器具有重要意义。光电化学传感器由于灵敏度高、检测成本低等特点，近几年被越来越多的研究者所关注。光电化学传感器是基于外加光源激发光电敏感材料导致电子-空穴对进行分离，在合适的偏电位条件下，实现电子在电极、半导体及修饰物和分析物上的快速传递，并形成光电流。在最优条件下，分析物浓度的变化会直接影响光电流的大小，再利用生物免疫结合，就可以根据光电流的变化实现对分析物的定性定量分析。光电化学传感器最关键技术就是对光电流的大小及稳定性等性能的提高。二氧化钛是应用最为广泛的一种光催化剂和光生电子基质材料，然而，要充分发挥二氧化钛的实际应用水平，需要一方面通过调控其材料形貌以暴露更多高活性晶面来提高光电化学活性，另一方面通过掺杂不同金属或金属氧化物调控光敏波长向可见光范围扩展来提高太阳光的利用率。由于二维二氧化钛纳米材料，如二氧化钛纳米片、二氧化钛纳米方块等，能够暴露更多的高活性晶面，具有更高的光电化学活性，二氧化钛纳米片具有比纳米粒子更好地应用前景，对于二氧化钛纳米片的研究也备受关注。而单一的二氧化钛纳米材料的光敏波长一般在紫外区，而且由于分散性差、易堆叠而互相影响，从而降低光电化学活性，不利于实际应用。因此，研发成本低、制备简单的高光电化学活性的二氧化钛光敏剂具有重要的科学意义和应用价值。二硫化钼（化学式为MoS2）纳米材料，具有二维层状结构，是应用最广泛的固体润滑剂之一。其剥离后的片状二维纳米材料，是性能优异的半导体纳米材料，除了具有大的比表面积，可以作为催化剂和生物抗体的载体，提高负载量，同时作为助催化剂也具有优良的电子传递性能。目前，大多数的合成手段都是分开合成后，再将催化剂与载体进行复合，过程繁琐，产率不高。因此，对于原位复合制备具有优良光电化学性能的光敏剂具有广泛的应用前景和重要的科学意义。此外，单一的二氧化钛纳米材料的光生电子-空穴对易复合，从而导致光电信号的减弱，并且二氧化钛导电性差也限制了由单一二氧化钛纳米材料构建的光电化学传感器的灵敏度普遍不高，不利于实际应用。因此，设计、制备高效、稳定的掺杂二氧化钛纳米片及其修饰物是制备光电化学传感器的关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备简单、灵敏度高、检测快速、特异性强的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，所制备的传感器，可用于己烯雌酚的快速、灵敏检测。基于此目的，本专利技术首先制备了一种新型二维纳米光电材料——铜掺杂纳米光电材料，即铜掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Cu-TiO2/MoS2，利用该材料的良好的生物相容性和大的比表面积，负载上己烯雌酚抗体、固定上碱性磷酸酶，在进行检测时，由于碱性磷酸酶可以催化L-抗坏血酸-2-磷酸三钠盐AAP原位产生L-抗坏血酸AA，并进而为光电检测提供电子供体，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，使得光电流强度相应降低，最终实现了采用无标记的光电化学方法检测己烯雌酚的光电传感器的构建。本专利技术采用的技术方案如下：1. 一种基于铜掺杂纳米光电材料的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，其特征在于所述的铜掺杂纳米光电材料为铜掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Cu-TiO2/MoS2，所述的光电化学己烯雌酚传感器由工作电极、Cu-TiO2/MoS2、己烯雌酚抗体、碱性磷酸酶、牛血清白蛋白组成；其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：a. 制备Cu-TiO2/MoS2；b. 制备光电化学己烯雌酚传感器；其中，步骤a制备Cu-TiO2/MoS2的具体步骤为：（1）取0.6 g二硫化钼粉末和0.2 ~ 2.0 mmol铜盐共同加入到3~10 mL正丁基锂溶液中，在氮气保护和30 ~ 60 ℃下，搅拌12 ~ 48小时，得到反应后的溶液；（2）利用非极性溶剂洗涤步骤（1）中反应后的溶液，然后在30 ~ 60 ℃下进行水浴超声处理，处理完后，再利用非极性溶剂洗涤处理后的溶液，真空干燥，得到铜插层的二硫化钼纳米材料；（3）取10 ~ 500 mg步骤（2）制得的铜插层的二硫化钼纳米材料加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌1小时后，边搅拌边缓慢加入0.5 ~ 0.8 mL氢氟酸，然后160~200 ℃下在反应釜中反应18 ~ 24小时；（4）将步骤（3）所得的反应产物，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50 ℃下真空干燥，即制得Cu-TiO2/MoS2；所述的正丁基锂溶液为正丁基锂的己烷溶液，浓度为1.6 mol/L；所述的铜盐选自下列之一：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、乙酸铜、有机铜化合物；所述的非极性溶剂选自下列之一：己烷、环己烷、四氯化碳、苯、甲苯；所述的水浴超声处理，处理时间为1小时；步骤b制备光电化学己烯雌酚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Cu-TiO2/MoS2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的己烯雌酚抗体溶液，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6~10 µL 浓度为20 µg/mL的碱性磷酸酶溶液，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；（5）将步骤（4）中得到的电极用PBS清洗，在4 ℃ 冰箱中保存晾干后，即制得光电化学己烯雌酚传感器；所述的Cu-TiO2/MoS2溶胶为将50 mg 的Cu-TiO2/MoS2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10 mmol/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。2. 本专利技术所述的制备方法所制备的光电化学己烯雌酚传感器的应用，其特征在于，包括如下应用步骤：a. 标准溶液配制：配制一组包括空白标样在内的不同浓度的己烯雌酚标准溶液；b. 工作电极修饰：将如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学己烯雌酚传感器为工作电极，将步骤b中配制的不同浓度的己烯雌酚标准溶液分别滴涂到工作电极表面，4 ℃ 冰箱中保存；c. 工作曲线绘制：将饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，与步骤b所修饰好的工作电极组成三电极系统，连接到光电化学检测设备上；在电解槽中先后加入15mL pH=9.6的Tris–HCl缓冲溶液和5 mL 10 mmol/L的L-抗坏血酸-2-磷酸三钠盐AAP溶液；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于铜掺杂纳米光电材料的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，其特征在于所述的铜掺杂纳米光电材料为铜掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Cu‑TiO2/MoS2，所述的光电化学己烯雌酚传感器由工作电极、Cu‑TiO2/MoS2、己烯雌酚抗体、碱性磷酸酶、牛血清白蛋白组成。
【技术特征摘要】
1.一种基于铜掺杂纳米光电材料的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，其特征在于所述的铜掺杂纳米光电材料为铜掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Cu-TiO2/MoS2，所述的光电化学己烯雌酚传感器由工作电极、Cu-TiO2/MoS2、己烯雌酚抗体、碱性磷酸酶、牛血清白蛋白组成。2.如权利要求1所述的基于铜掺杂纳米光电材料的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下两个制备步骤：a. 制备Cu-TiO2/MoS2；b. 制备光电化学己烯雌酚传感器。3.如权利要求1和2所述的基于铜掺杂纳米光电材料的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法，其特征在于，所述的Cu-TiO2/MoS2的具体制备步骤为：（1）取0.6 g二硫化钼粉末和0.2 ~ 2.0 mmol铜盐共同加入到3~10 mL正丁基锂溶液中，在氮气保护和30 ~ 60 ℃下，搅拌12 ~ 48小时，得到反应后的溶液；（2）利用非极性溶剂洗涤步骤（1）中反应后的溶液，然后在30 ~ 60 ℃下进行水浴超声处理，处理完后，再利用非极性溶剂洗涤处理后的溶液，真空干燥，得到铜插层的二硫化钼纳米材料；（3）取10 ~ 500 mg步骤（2）制得的铜插层的二硫化钼纳米材料加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌1小时后，边搅拌边缓慢加入0.5 ~ 0.8 mL氢氟酸，然后160~200 ℃下在反应釜中反应18 ~ 24小时；（4）将步骤（3）所得的反应产物，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50 ℃下真空干...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，孙旭，魏琴，李燕，马洪敏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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