一种无酶葡萄糖光电化学传感电极、传感器及其制备方法技术

本发明专利技术属于光电化学传感领域，为解决待测溶液在传感电极表面流通性不佳的问题，公开了一种无酶葡萄糖光电化学传感电极、传感器及其制备方法，包括n型硅层/导电层/防水绝缘层；n型硅层上表面向上凸起为纳米线阵列；纳米线阵列表面包覆有p型金属氧化物半导体薄膜层；p型金属氧化物半导体薄膜层与n型硅层形成的异质结能带结构为错开型，所述的n型硅层与导电层形成欧姆接触。在入射光照射下，p型金属氧化物半导体薄膜层与纳米线阵列产生的光生电子空穴对在异质结内建电场和外加偏压的共同作用下有效分离。能够在无酶修饰、外加一定偏压的条件下实现对葡萄糖的高灵敏度、高选择性、低背景噪声的检测。背景噪声的检测。背景噪声的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种无酶葡萄糖光电化学传感电极、传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于光电化学传感领域，涉及一种光电化学传感电极、传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，是世界性的公共健康问题，为有效控制糖尿病患者的血糖水平以及预防并发症的发生，设计一种便捷、高效、稳定的葡萄糖传感器对患者血糖水平进行实时监控具有重要意义。
[0003]葡萄糖传感器按照有无葡萄糖酶修饰可分为酶促葡萄糖传感器和无酶葡萄糖传感器，其中无酶葡萄糖传感器基于不同传感原理又可以分为光学传感器、电化学传感器和光电化学传感器。目前市面上的血糖仪多采用酶促葡萄糖传感器，但是葡萄糖酶极易因为温度、pH值等环境剧烈变化而失活，应用范围受到很大限制(Lee H,et al.Advanced Healthcare Materials,2018,7(8):1701150)。无酶葡萄糖传感器中，光学传感器利用待测物浓度变化对环境折射率的影响来反推待测物具体浓度，其优点为传感灵敏度较高，其缺点为对葡萄糖不具备传感特异性，并且通常制备成本较高，不利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：包括n型硅层、n型硅层下表面设置的导电层；所述的n型硅层上表面向上凸起为纳米线阵列；n型硅层上表面均匀包覆一层p型金属氧化物半导体薄膜层；所述的p型金属氧化物半导体薄膜层与n型硅层形成异质结，异质结能带结构为错开型的第二类异质结；所述的n型硅层与导电层形成欧姆接触；导电层下表面、导电层侧壁、n型硅层侧壁均涂覆防水绝缘层。2.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：在入射光照射下，p型金属氧化物半导体薄膜层与纳米线阵列产生光生电子空穴对，在异质结内建电场和外加偏压的共同作用下有效分离而形成与葡萄糖浓度成正比的光电流。3.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：所述的p型金属氧化物半导体薄膜层的材料包括：氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化铁、氧化锰、氧化铈中的任何一种或由其多种组成的混合物。4.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：所述的p型金属氧化物半导体薄膜层由连续的纳米颗粒堆积而成，厚度为20～300nm。5.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：所述的n型硅层的电阻率为1～10Ωcm，所述的导电层材质选用功函数低于4.3eV的金属。6.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：所述的n型硅层上表面设置的纳米线阵列为六方或四方排布，相邻纳米线之间的中心间距为1～5μm，单根纳米线的长度为2～10μm、直径为300～4000nm。7.根据权利要求1所述的一种无酶葡萄糖光电化学传感电极，其特征在于：所述的纳米线阵列由对n...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦琳玲，吴绍龙，张若溪，柯盛郴，朱伟建，李孝峰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：