一种电化学生物传感器及其在检测丙溴磷中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种电化学生物传感器及其在检测丙溴磷中的应用，该电化学生物传感器的工作电极包括基底电极

【技术实现步骤摘要】
一种电化学生物传感器及其在检测丙溴磷中的应用


[0001]本专利技术属于电化学生物传感器领域，具体涉及一种电化学生物传感器及其在检测丙溴磷中的应用
。

技术介绍

[0002]丙溴磷是一种广泛应用的有机磷农药，常用于控制蔬菜
、
棉花及其他农作物害虫，可以抑制害虫体内乙酰胆碱酯酶并导致呼吸窘迫甚至死亡，对水
、
土壤甚至食物造成严重污染，对人与动物的生命安全构成威胁
。
近年来，一些准确度较高的分析工具被用于检测有机磷，如质谱法
(MS)、
气相色谱法
(GC)、
液相色谱法
(HPLC)
等方法
。
然而，这些方法具有样品前处理复杂
、
费时
、
昂贵
、
技术技能要求高等缺点
。
光电化学生物传感器是一种将光作为激发源，利用产生的光电流作为检测信号的检测技术，对目标分子和离子具有良好的灵敏度和选择性
。
由于不施加外加电压，背景干扰小，信噪比高，使得光电化学生物传感器具有较高的灵敏度，已成为研究热点
。
申请人先前专利技术了
Catalse/CS/CH3NH3PbI3/GCE
电极
(
中国专利申请号：
202111282515.1)
和
MIP/ITO/AgVO3/BiOINFs
电极
(
中国专利申请号：
202111124746.X)
用于检测丙溴磷，虽然二者已具有较高的灵敏度，但是始终无法检测浓度小于
0.01nmol/L
的样品，本专利技术将
AgVO3/BiOI/ITO
与过氧化氢酶
Catalse(CAT)、
壳聚糖
(CS)
组合得到一种新颖的
CAT/CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
复合材料组成的光活性电极，构建了
CAT
‑
CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
传感器，该传感器检测灵敏度提高了一个数量级，检出限为1×
10
‑
12
mol/L。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种电极，其特征在于该电极包括基底电极
、AgVO3涂层
、BiOINFs
涂层
、CAT
‑
CS
涂层，所述基底电极为氧化烟锡导电玻璃
(ITO)、
所述
AgVO3涂层是将
AgVO3前驱液均匀涂在电极表面；所述
BiOINFs
涂层为通过连续的离子层吸附反应
SILAR
法制得
BiOI
纳米片组；所述
CAT
‑
CS
涂层是将
CAT
的
CS
溶液均匀涂在电极表面
。
[0004]本专利技术提供一种由内向外依次为
ITO、AgVO3涂层
、BiOINFs
涂层
、CAT
‑
CS
涂层的电极，即
CAT
‑
CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
电极
。
[0005]所述
CAT
‑
CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
电极的制备方法包括如下步骤：
[0006](1)
将氧化烟锡
(ITO)
导电玻璃切成长
×
宽为
5cm
×
0.6cm
长方形小片，置于
2mol/LKOH
的异丙醇溶液煮沸保持
30min
，取出，超声清洗
10min
，放入
100℃
烘箱中烘干，得
ITO
电极；
[0007](2)
取
30
μ
LAgVO3前驱液用旋涂仪均匀地旋涂在步骤
(1)
得到的
ITO
电极表面，制得
AgVO3/ITO
电极；
[0008](3)
通过连续的离子层吸附反应
SILAR
法制得
BiOI
纳米片组
BiOINFs
，具体为分别配制
8mmol/L Bi(NO3)3.5H2O
溶液和
8mmol/L KI
溶液；将步骤
(2)
制备的
AgVO3/ITO
电极浸入
Bi(NO3)3溶液中，取出用超纯水冲洗后再浸入
KI
溶液，每一个浸入过程持续
10s
，经过
SILAR
L
‑1(
由左至右
)
的光电流值，在偏置电压
0.2V、
可见光照射下
。
[0021]图6是
CAT/CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
可见光下
0.5mmol L
‑1过氧化氢溶液中加入不同浓度丙溴磷的光电流响应，丙溴磷浓度分别为
0、0.01、0.1、1.0、10、15、20、30、40
和
50nmol L
‑1(
从
a
到
m)。(B)
丙溴磷浓度和抑制率的校准曲线
。
所有实验均在含
0.5mmol L
‑1过氧化氢的
0.1mol L
‑1pH 7.0
磷酸盐缓冲溶液中测量
。
偏置电压为
0.2V
，卤素灯光源
(
λ
>400nm)。
具体实施方式
[0022]1.1
仪器与试剂
[0023]扫描电镜，美国珀金埃尔默公司的漫反射紫外
/
可见光谱仪，
CHI660D
电化学工作站
(
上海辰华，中国
)
，氘卤钨灯光源装置
(
北京纽比特
)
提供
564
±
60nm
可见光；所有实验均在室温下采用传统的三电极体系，参比电极是饱和甘汞电极
(SCE)
，辅助电极是铂丝工作电极是氧化烟锡
(ITO)
导电玻璃
(
深圳市力科光电玻璃有限公司
)。
[0024]过氧化氢酶
Catalase(
来源于牛肝脏，
≥3000units/mg protein)、
丙溴磷标准品购于阿拉丁公司
。
过氧化氢
H2O2、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电极，其特征在于该电极包括基底电极
、AgVO3涂层
、BiOINFs
涂层
、CAT
‑
CS
涂层
。2.
权利要求1所述的电极，其特征在于所述基底电极为氧化烟锡导电玻璃
(ITO)、
所述
AgVO3涂层是将
AgVO3前驱液均匀涂在电极表面；所述
BiOINFs
涂层为通过连续的离子层吸附反应
SILAR
法制得
BiOI
纳米片组；所述
CAT
‑
CS
涂层是将
CAT
的
CS
溶液均匀涂在电极表面
。3.
一种由内向外依次为
ITO、AgVO3涂层
、BiOINFs
涂层
、CAT
‑
CS
涂层的电极，即
CAT
‑
CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
电极
。4.
权利要求1‑3任一项所述的电极，其特征在于所述
CAT
‑
CS/BiOINFs/AgVO3/ITO
电极的制备方法包括如下步骤：
(1)
将氧化烟锡
(ITO)
导电玻璃切成长
×
宽为
5cm
×
0.6cm
长方形小片，置于
2mol/LKOH
的异丙醇溶液煮沸保持
30min
，取出，超声清洗
10min
，放入
100℃
烘箱中烘干，得
ITO
电极；
(2)
取
30
μ
LAgVO3前驱液用旋涂仪均匀地旋涂在步骤
(1)
得到的
ITO
电极表面，制得
AgVO3/ITO
电极；
(3)
通过连续的离子层吸附反应
SILAR
法制得
BiOI
纳米片组
BiOINFs
，具体为分别配制
8mmol/L Bi(NO3)3.5H2O
溶液和
8mmol/L KI
溶液；将步骤
(2)
制备的
AgVO3/ITO
电极浸入
Bi(NO3)3溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：金党琴，周慧，肖伽励，龚爱琴，王升文，邢雅，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：