基于NYF-TiO2-Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及光电化学传感器领域，公开了基于NYF

【技术实现步骤摘要】
基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备及其应用


[0001]本专利技术涉及光电化学传感器领域，具体为基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备及其应用。

技术介绍

[0002]D
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丝氨酸(D
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serine,D
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Ser)是N
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甲基
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D
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天冬氨酸(N
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methyl
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D
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aspartate,NMDA)受体上甘氨酸位点的主要内源性配体，在增强突触可塑性以及神经病变和精神障碍类疾病的治疗中发挥着不可或缺的作用。补充D
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ser不仅能减轻认知能力下降的症状，还能减轻以NMDA为特征信号的疾病，如可卡因依赖、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症、精神分裂症等。多项临床研究表明，精神分裂症患者血清中的D
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ser浓度明显低于健康对照组，而阿尔茨海默病(AD)患者的海马和顶叶皮层中D
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ser水平相对较高。因此，D
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ser浓度的检测对早期疾病的诊断具有十分重要意义。目前，已经设计了多种检测D
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ser的策略，包括离子色谱、毛细管电泳、荧光光谱、高效液相色谱等。然而，这些方法存在一个或多个缺点，如耗时长、操作繁琐、专业化程度高等，阻碍其广泛应用。
[0003]光电化学(PEC)分析技术是根据光到电子转换的原理而发展起来的一项新兴技术，由于其灵敏度高、成本低、操作简单、响应速度快等优点引起了人们的关注。据了解，用于检测D
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ser的PEC传感平台尚未见报道。而PEC生物传感器的性能很大程度上取决于光敏材料的性质和由目标引起的光电流信号，因此，选择合适的半导体材料和设计创新的信号放大策略对于构建优良的检测D
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ser的PEC生物传感平台极其重要。
[0004]镧系掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)作为一种新型的材料，可以通过反斯托克斯过程将低能量的近红外光转化为高能的紫外(UV)或可见光(Vis)。不仅如此，它还具有其他物质无法替代的优点：优异的穿透性、低生物毒性、低光损伤和高光稳定性，被广泛用于生物医学和生化领域。然而，大多数光敏材料只能吸收UV光，UCNP和半导体的复合对光的利用总是不尽人意。TiO2‑
Ti3C2是一种具有优异的金属导电性和宽带强吸收的半导体材料，将其与NaYF4:Yb/Er采用溶剂热法进行复合结构的调控，不仅能够提高光生电子和空穴的分离和传输效率，还能增强对光的吸收。因此，开发一种基于上转换NaYF4:Yb/Er
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TiO2‑
Ti3C
2 (简写为NYF
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TiO2‑
Ti3C2)复合材料的光电化学传感器以及拓宽其应用范围具有重要的研究意义，为此我们提出了基于复合材料的光电化学传感器的制备及其应用。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备及其应用，以解决上述的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备，包括以下步骤：
[0010]第一步：将多层的Ti3C2T
x
粉末加入到二甲基亚砜溶液中搅拌，将反应后的混合溶液离心、洗涤，得到少层Ti3C2T
x
；
[0011]第二步：采用溶剂热法制备NYF
‑
TiO2‑
Ti3C2复合材料；
[0012]第三步：基于NYF
‑
TiO2‑
Ti3C2复合材料电极的修饰。
[0013]优选的，所述第一步的少层Ti3C2T
x
获取内容如下：将多层的Ti3C2T
x
粉末加入到二甲基亚砜溶液中搅拌12h，然后将反应后的混合溶液离心、洗涤，即可得到少层Ti3C2T
x
。
[0014]优选的，所述少层Ti3C2T
x
使用前需要分散于去离子水中，在N2保护下再超声，然后离心，去除未脱落的样品，将上清液在N2保护下备用。
[0015]优选的，所述NYF
‑
TiO2‑
Ti3C2复合材料的制备方法如下：
[0016]S1：将YbCl36H2O、YCl36H2O、ErCl36H2O和聚乙烯亚胺加入到乙醇中，搅拌得到溶液A；
[0017]S2：然后将氟化钠溶液和少层Ti3C2T
x
溶液加入A溶液；
[0018]S3：然后搅拌充分均匀再进行溶剂热反应，反应后得到的混合液进行离心洗涤并干燥，制备得到NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料。
[0019]优选的，所述YbCl36H2O、YCl36H2O、ErCl36H2O摩尔比为79.8:20:0.2。
[0020]优选的，溶剂热反应条件为220℃，反应时间为10h。
[0021]优选的，洗涤并干燥条件为用去离子水和乙醇洗涤，然后置于真空干燥箱，60℃，干燥时间12h。
[0022]优选的，所述第三步的电极的修饰包括以下内容：将NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的超声分散，滴涂于干净的氟掺杂的氧化铟锡导电玻璃上，室温干燥。
[0023]优选的，所述氧化铟锡导电玻璃依次用洗衣粉、丙酮、乙醇和超纯水清洗，然后氮气吹干。
[0024]基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的应用，包括以下内容：构建检测D
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er 的光电化学传感器。
[0025](三)有益效果
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了基于复NYF
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TiO2‑
Ti3C2合材料的光电化学传感器的制备及其应用，具备以下有益效果：
[0027]1、本专利技术以玉米状的NaYF4:Yb/Er作为能量供体，能够将近红外光转化为与TiO2‑
Ti3C2吸收相匹配的可见光，有效的解决了上转换材料与半导体之间光的利用率低、光生载流子易复合和稳定性差等问题。
[0028]2、本专利技术提供的NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料对近红外光有较好的吸收，具有高光稳定性、低生物毒性和强穿透性，可用于制备微电极进行活体检测。
[0029]3、本专利技术提供的NYF
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TiO2‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：将多层的Ti3C2T
x
粉末加入到二甲基亚砜溶液中搅拌，将反应后的混合溶液离心、洗涤，得到少层Ti3C2T
x
；第二步：采用溶剂热法制备NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料；第三步：基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料电极的修饰。2.根据权利要求1所述的基于NYF
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TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述第一步的少层Ti3C2T
x
获取内容如下：将多层的Ti3C2T
x
粉末加入到二甲基亚砜溶液中搅拌12h，然后将反应后的混合溶液离心、洗涤，即可得到少层Ti3C2T
x
。3.根据权利要求2所述的基于NYF
‑
TiO2‑
Ti3C2复合材料的光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述少层Ti3C2T
x
使用前需要分散于去离子水中，在N2保护下再超声，然后离心，去除未脱落的样品，将上清液在N2保护下备用。4.根据权利要求1所述的基于复合材料的光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述NYF
‑
TiO2‑
Ti3C2复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将YbCl36H2O、YCl36H2O、ErCl36H2O和聚乙烯亚胺加入到乙醇中，搅拌得到溶液A；S2：...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬雪，黄丽锟，牛利，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：