【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电化学传感器，具体涉及一种次氯酸光电化学传感器的制备方法及其在检测次氯酸中的应用。
技术介绍
1、次氯酸(hclo)具有较强的氧化能力，是我们日常生活中常用的漂白剂和消毒剂。hclo也是生物体内重要的活性氧，参与了各种生理和病理过程，在免疫系统中起着至关重要的作用，可以对抗各种病原体维持正常的生理过程。然而，过多的hclo可能导致组织损伤和各种疾病，如关节炎、心血管疾病、肾脏疾病、神经退行性病变和癌症。因此，迫切需要开发一种高效、灵敏检测次氯酸的方法。现有文献中提到了几种方法，如电分析法(anal.chim.acta2020,1106,168)、色谱法(chromatographia 2013,76,363)和荧光法(dyes pigments 2021,190,109344)等。但这些方法一般都耗时较长、涉及复杂繁琐的样品处理过程等。
2、光电化学分析方法，是一类基于光电转换效应的电分析化学方法。光电化学检测的过程中激发信号为光辐射，再通过光敏物质将光信号转变成电信号。这样就实现了激发信号与检测信号的彻底分离，从而可以大大降低背景信号来提高检测的灵敏度。目前光电化学方法已较广泛地应用于了生物分子及金属离子的检测。但这些方法中大部分均使用无机纳米材料作为光敏化剂并利用生物分子(如抗体，核酸等)来识别目标检测物。这样就导致了难以实现光敏化材料精确控制以及维持传感器的长期稳定性。
技术实现思路
1、针对光电化学分析方法难以实现光敏化材料精确控制以及维持传感器
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种次氯酸光电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)合成如下结构的次氯酸光电探针分子：
5、
6、(2)二氧化钛基底的制备：
7、将fto导电玻璃基底依次放入浓硫酸、乙醇、去离子水中分别进行超声，然后用去离子水冲洗，氮气吹干，然后将反应溶液与洗净的fto玻璃基底置于高压反应釜中进行水热反应，反应溶液的组成为：氯化钠、钛酸正丁酯、浓盐酸、去离子水的用量比是1～1.5g：0.2-2.0ml：25～35ml：25～35ml，控制温度150-200℃，反应时间4-20h，反应完毕即得到二氧化钛基底，即fto/tio2；
8、(3)光电化学电极的制备：
9、将步骤(2)所得二氧化钛基底fto/tio2置于含有硅烷偶联试剂与步骤(1)所得肼光电探针分子的乙腈溶液中，回流反应得到电极，取出电极并用二甲基亚砜和二次水冲洗，以去除电极上吸附的染料，得到检测次氯酸的光电化学传感器电极，即次氯酸光电化学传感器fto/tio2/dye-hclo。
10、进一步地，步骤(1)中，次氯酸光电探针分子的合成方法包括如下步骤：
11、将醛基吩噻嗪、4-吡啶乙腈、偶联催化剂加入到溶剂中，加热反应，提纯得到目标产物次氯酸光电探针分子dye-hclo。
12、进一步地，溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃中的一种，优选乙醇或四氢呋喃；偶联催化剂为哌啶、醋酸、醋酸钠中的一种或两种以上，优选哌啶或醋酸；反应温度为60～100℃，优选80～90℃；反应时间为1～24h，优选8～12h。
13、进一步地，步骤(2)中，浓硫酸、乙醇、去离子水中分别超声处理1～3次，每次20～40min。
14、进一步地，步骤(2)中，氯化钠、钛酸正丁酯、浓盐酸、去离子水的用量比优选1～1.2g：0.3-1.0ml：28～32ml：28～32ml。
15、进一步地，步骤(3)中，硅烷偶联试剂的结构如下：
16、
17、其中，r1、r2、r3分别独立地选自1至18个碳原子的烷基链中的一种，n为0至18的整数，x为f、cl、br或i。
18、进一步地，硅烷偶联试剂优选的结构为
19、
20、上述制备方法得到的次氯酸光电化学传感器在检测次氯酸中的应用，具体为：将fto/tio2/dye-hclo电极在次氯酸待测溶液中处理1～60min(优选5～10min)，采用电化学工作站以三电极体系进行测试，fto/tio2/dye-hclo电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，测试溶液体系为含抗坏血酸(0.01-1mol·l-1，优选0.1～0.5mol·l-1)的磷酸缓冲溶液，施加偏压为-0.4-0v(优选-0.4v～-0.2v)。
21、本专利技术的有益效果在于：
22、本专利技术基于设计合成的光电探针分子构建了用于检测次氯酸光电化学传感器，性能优越。在次氯酸的存在下，次氯酸能与光电探针分子的特异性地反应，改变了光电探针分子的结构及性能，从而使光电流的响应发生显著下降。本专利技术的次氯酸光电化学传感器选择性好，能够对次氯酸具有很好的特异性识别作用，检测灵敏度高，响应速度较快(小于2min)，在优选的条件下检测限能够达到0.18μmol·l-1。
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1.一种次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述次氯酸光电探针分子的合成方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃中的一种；所述偶联催化剂为哌啶、醋酸、醋酸钠中的一种或两种以上；反应温度为60～100℃；反应时间为1～24h。
4.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，浓硫酸、乙醇、去离子水中分别超声处理1～3次，每次20～40min。
5.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氯化钠、钛酸正丁酯、浓盐酸、去离子水的用量比为1～1.2g：0.3-1.0mL：28～32mL：28～32mL。
6.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述硅烷偶联试剂的结构如下：
7.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的
8.权利要求1至7任一项所述的制备方法得到的次氯酸光电化学传感器在检测次氯酸中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用具体为：将FTO/TiO2/Dye-HClO电极在次氯酸待测溶液中处理1～60min，采用电化学工作站以三电极体系进行测试，FTO/TiO2/Dye-HClO电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，测试溶液体系为含0.01-1mol·L-1抗坏血酸的磷酸缓冲溶液，施加偏压为-0.4-0V。
...【技术特征摘要】
1.一种次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述次氯酸光电探针分子的合成方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃中的一种；所述偶联催化剂为哌啶、醋酸、醋酸钠中的一种或两种以上；反应温度为60～100℃；反应时间为1～24h。
4.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，浓硫酸、乙醇、去离子水中分别超声处理1～3次，每次20～40min。
5.根据权利要求1所述的次氯酸光电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氯化钠、钛酸正丁酯、浓盐酸、去离子水的用量比为1～1.2g...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝远强，程佳园，罗力洁，陈述，张培盛，曾荣今，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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