用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用，电化学传感器包括玻碳电极，探针P2和固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3；玻碳电极的检测端表面修饰有碳掺杂类石墨烯相氮化碳，碳掺杂类石墨烯相氮化碳上沉积有纳米金粒子，巯基修饰的探针P1连接在所述纳米金粒子上，探针P2部分脱氧核糖核苷酸可与巯基修饰的探针P1部分脱氧核糖核苷酸互补配对形成双链结构，探针P1和探针P2中未配对的脱氧核糖核苷酸可与固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3形成双链结构。其制备方法包括修饰碳掺杂类石墨烯相氮化碳、修饰纳米金、修饰探针P1等步骤。本发明专利技术的电化学传感器抗重金属离子干扰的能力强，可应用于检测汞离子。

Electrochemical sensor for detecting mercury and its preparation method and Application

The present invention provides a method for detecting mercury electrochemical sensor and its preparation method and application of electrochemical sensors, including glassy carbon electrode, P3 probe and P2 probe fixed in thiol gold nanoparticles modified glassy carbon electrode; detection of end surface modification of carbon doped graphene like carbon nitride, carbon doped graphene carbon nitride is deposited on gold nanoparticles, P1 thiol modified probe connected to the gold nanoparticles, P2 DNA probe with thiol modified probe P1 DNA complementary to form a double chain structure, unpaired DNA probe P1 and probe P2 in the probe and P3 fixed on the gold nanoparticles on thiol modified to form a double chain structure. The preparation methods include modification of carbon doped graphene like carbon nitride, modified gold nanoparticles, modified probe P1 and other steps. The electrochemical sensor has strong ability to resist heavy metal ion interference, and can be used for detecting mercury ions.

【技术实现步骤摘要】
用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用
本专利技术涉及基因
，尤其涉及一种用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，测定环境中的污染物的方法主要有色谱法、紫外分光法、同步荧光光谱法、分光光度法、导数光度法、流动注射分析法等。这些方法都存在前处理复杂、耗时长、样品基体效应大、分析周期长等缺陷，对仪器和工作人员的操作水平均具有较高的要求，很难在中小型企业中推广应用。例如：采用分光光度法检测污染物时，由于对底物浊度的要求和光干扰物质的影响，限制了其精确性和使用范围；而采用液相和气相色谱法检测，检测前需要对样品进行分离，分离过程通常需要预处理，操作步骤比较繁琐和耗时，检测仪器相对昂贵，且不便携带，不能进行实时检测。电化学生物传感器是基于生物有机成分(如酶、抗体、核酸、细胞、微生物等)，对待检物质进行专一的识别，产生的信号经过信号传导器转变为电信号、光信号，进而定量检测出待测物质的一项新技术。运用电化学生物传感器来检测环境中的重金属、病原微生物、有害有机物具有特异性强、检测灵敏度高、检测效率高、成本低廉的特点，因此成为了环境保护工作中的一个研究热点。目前，科研人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测汞的电化学传感器，其特征在于，包括一在三电极系统中用作工作电极的玻碳电极，所述玻碳电极的检测端表面修饰有碳掺杂类石墨烯相氮化碳，所述碳掺杂类石墨烯相氮化碳上沉积有纳米金粒子，巯基修饰的探针P1连接在所述纳米金粒子上，所述电化学传感器还包括探针P2和固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3，所述探针P2部分脱氧核糖核苷酸可与所述巯基修饰的探针P1部分脱氧核糖核苷酸通过胸腺嘧啶‑汞‑胸腺嘧啶互补配对形成双链结构，所述探针P1和探针P2中未配对的脱氧核糖核苷酸可与固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3通过碱基互补配对形成双链结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测汞的电化学传感器，其特征在于，包括一在三电极系统中用作工作电极的玻碳电极，所述玻碳电极的检测端表面修饰有碳掺杂类石墨烯相氮化碳，所述碳掺杂类石墨烯相氮化碳上沉积有纳米金粒子，巯基修饰的探针P1连接在所述纳米金粒子上，所述电化学传感器还包括探针P2和固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3，所述探针P2部分脱氧核糖核苷酸可与所述巯基修饰的探针P1部分脱氧核糖核苷酸通过胸腺嘧啶-汞-胸腺嘧啶互补配对形成双链结构，所述探针P1和探针P2中未配对的脱氧核糖核苷酸可与固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3通过碱基互补配对形成双链结构。2.根据权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于，所述探针P1为具有SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；所述探针P2为具有SEQIDNO.2所示的核苷酸序列；所述探针P3为具有SEQIDNO.3所示的核苷酸序列。3.根据权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于，还包括信号指示剂，所述信号指示剂镶嵌在所述探针P1与探针P2形成的双链结构、探针P1与探针P3形成的双链结构，以及探针P2与探针P3形成的双链结构中。4.根据权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于，所述信号指示剂为亚甲基蓝，所述亚甲基蓝浓度为0.1～0.5mM。5.一种权利要求1至4中任一项所述电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将碳掺杂类石墨烯相氮化碳配置成悬浮液，滴加到玻碳电极的检测端表面得到碳掺杂类石墨烯相氮化碳修饰的玻碳电极；S2、将纳米金粒子电沉积在所述碳掺杂类石墨烯相氮化碳修饰的玻碳电极的检测端表面得到纳米金/碳掺杂类石墨烯相氮化碳修饰的玻碳电极；S3、将纳米金/碳掺杂类石墨烯相氮化碳修饰的玻碳电极插入巯基修饰的探针P1中，所述巯基修饰的探针P1通过静电吸附在纳米金粒子上；然后插入巯基乙醇溶液中，使巯基乙醇封闭未被吸附的纳米金，得到探针P1/纳米金/碳掺杂类石墨烯相氮化碳修饰玻碳电极。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括配制探针P2溶液和固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3溶液；配制所述固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3溶液的具体步骤为：将超纯水、氯金酸溶液和柠檬酸钠溶液混匀，边搅拌边加入冰硼氢化钠溶液后置于暗处反应得到纳米金颗粒溶液；将探针P3与所述纳米金颗粒溶液混合得到固定在纳米金粒子上巯基修饰的探针P3。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述超纯水、氯金酸溶液、柠檬酸钠溶液及冰硼氢化钠溶液的质量比为9.2∶0.0005～0.0011∶0.0007∶0.0011，所述探针P3与纳米金颗粒溶液的浓度比为2∶0.001～0.002。8.根据权利要求5至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述碳掺杂类石墨烯相氮化碳采用以下方法制备得到：将三聚氰胺和无水乙醇在温度为200℃下反应24h，然后以上升速度为2℃/min升温至520℃，并于520℃煅烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺园，曾光明，章毅，汤琳，张立华，安鸿雪，黄真真，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43