【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学传感器领域，具体涉及一种黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹电化学传感器及其制备方法与应用。
技术介绍
1、氟罗沙星(fleroxacin，fle)，作为一种喹诺酮类抗生素，广泛应用于治疗由革兰氏阴性菌及衣原体引发的呼吸道、泌尿道、胆道感染等。然而，fle的滥用可能会带来严重的健康风险，包括胃肠道功能紊乱、中枢神经系统损害，以及过量使用时的过敏反应。另一方面，万古霉素(vancomycin，va)，作为糖肽类抗生素的代表，是治疗严重革兰氏阳性菌感染的重要药物，但其高剂量使用对耳朵和肾脏具有潜在毒性，而低剂量亦可能诱发超敏反应。值得注意的是，fle与va的同时或不合理联用可能加剧毒性效应，产生叠加的负面影响。
2、鉴于食品安全与环境保护的迫切需求，监测动物源性食品及自然环境等基质中的fle与va残留量显得尤为重要。当前，针对这两种抗生素的检测技术，如免疫测定、毛细管电泳及高效液相色谱法等，虽展现出高灵敏度和准确性，却受限于高昂的设备成本、复杂的操作流程、长时间的分析周期，限制了其在广泛领域的应用。
3、在此背景下，电化学传感技术凭借其快速响应、制备简便及高灵敏度等优势，逐渐成为检测环境中抗生素残留的主流手段。为提升电化学传感器的性能，研究者们常采用碳基纳米材料、贵金属、过渡金属化合物及导电聚合物等材料对电极进行精心修饰，以增强其检测能力。然而，传统电化学传感器面临的选择性挑战不容忽视，尤其是真实样品中复杂基质可能引起的信号干扰。
4、为克服这一难题，分子印迹聚合物(mol
5、鉴于fle的电化学活性与va的非电化学特性，传统的mips电化学传感器仍难以满足同时两者的检测需求，基于此，开发一种新的mips电化学传感器用于检测fle和va具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹电极，该电极能够用于同时检测fle和va。
2、本专利技术还提出上述电极的制备方法。
3、本专利技术还提出带有上述电极的传感器。
4、本专利技术还提出一种上述传感器的制备方法。
5、本专利技术还提出一种上述传感器的应用。
6、根据本专利技术的第一方面实施方式的黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极，所述修饰电极包括电极基底，所述电极基底上依次修饰有电极增敏材料层和双模板分子印迹聚合物膜层，所述双模板分子印迹聚合物膜层中结合有电化学探针，其中，所述电极增敏材料层包含黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料(bpns-au/agnps)，所述双模板分子印迹聚合物膜层的模板为氟罗沙星(fle)和万古霉素(va)。
7、根据本专利技术实施例的修饰电极，至少具有如下有益效果：本专利技术方案巧妙地设计了一种集成双信号响应机制的修饰电极，该电极能够实现仅通过一个界面同时实现对fle和va的高效检测，这一突破性设计巧妙地利用了双模板分子印迹技术，在聚吡咯膜层中嵌入特定的识别位点，当模板分子被移除后，留下的空穴作为电化学探针进入并附着于bpns-au/agnps复合基底表面的通道，极大地促进了电子传递效率与传感性能。
8、bpns-au/agnps作为电极基底的增强材料，不仅凭借其独特的纳米结构增强了电子传导能力，还通过其优异的催化活性和大的比表面积，有效锚定了目标分析物，从而显著提升了传感器的检测灵敏度。bpns-au/agnps与双模板分子印迹膜间的协同增效机制使得该传感器在宽浓度范围(0.001μm至10μm)内对fle和va的检测展现出卓越的灵敏度、选择性和稳定性。
9、具体而言，对于fle，传感器展现了两个线性的检测区间：低浓度区(1nm至1μm)和高浓度区(1μm至10μm)，其检测下限(lod)低至0.25nm，充分证明了其高灵敏性。而对于va，传感器在整个检测范围内(0.001μm至10μm)均表现出良好的线性响应，lod更是达到了0.17nm，进一步凸显了其优异的检测性能。
10、此外，该修饰电极(mip/bpns-au/agnp/gce)在实际应用中同样表现出色，能够准确检测污水及牛奶样品中的fle和va，回收率分别稳定在91.17％至107.97％和91.91％至104.83％之间，充分验证了其在实际环境监测与食品安全检测中的实用性和可靠性。
11、综上所述，本专利技术的双模板分子印迹电化学传感平台，凭借其快速响应、操作简便、成本效益高以及卓越的检测性能，展现了在环境监测、食品安全分析等领域广阔的应用前景，为电化学传感技术的发展开辟了新的方向。
12、根据本专利技术的一些实施方式，所述电化学探针中含有亚甲基蓝、二茂铁或[fe(cn)6]3-/4-中的至少一种。根据本专利技术的一些实施方式，所述电极基底为玻碳电极(gce)、丝网印刷碳电极(spce)或金电极中的至少一种。
13、根据本专利技术的一些实施方式，所述聚合物膜层为聚吡咯膜层、聚苯胺膜层、聚噻吩膜层、聚多巴胺膜层、聚邻苯二胺膜层中的至少一种。
14、根据本专利技术的第二方面实施方式的修饰电极的制备方法，包括如下步骤：
15、s1、制备黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料：将氯金酸与黑磷混合，在紫外光照射下反应，固液分离收集固相部分i，将所述固相部分i制备成分散液i并加入银盐，使所述银盐分散于所述分散液i中，再次在紫外光照射下反应，再次固液分离收集固相部分ii，即得黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料；
16、s2、将所述黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料制备成分散液ii，使所述分散液在电极基底上形成电极增敏材料层；
17、s3、在所述电极增敏材料层表面使功能单体和模板分子通过电聚合形成双模板分子印迹聚合物膜层；
18、s4、洗脱去除所述模板，置于电化学探针溶液中使所述双模板分子印迹聚合物膜层表面结合所述电化学探针，即得所述修饰电极；
19、其中，所述模板分子为氟罗沙星和万古霉素的混合物。
20、根据本专利技术实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：本专利技术方案的制备方法操作简便，具有良好的应用前景。本专利技术方案利用紫外光的有效照射，促使黑磷纳米颗粒(bpns)内部产生显著增多的活性电子-空穴对。这一过程不仅丰富了黑磷纳米颗粒(bpns)的表面自由电子密度，显著增强了其还原能力，还赋予了bp作为贵金属光催化剂与理想基质的双重角色。本专利技术的巧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极，其特征在于：所述修饰电极包括电极基底，所述电极基底上依次修饰有电极增敏材料层和双模板分子印迹聚合物膜层，所述双模板分子印迹聚合物膜层中结合有电化学探针，其中，所述电极增敏材料层包含黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料，所述双模板分子印迹聚合物膜层的模板为氟罗沙星和万古霉素。
2.根据权利要求1所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极，其特征在于：所述电化学探针中含有亚甲基蓝、二茂铁或[Fe(CN)6]3-/4-中的任一种；和/或，所述电极基底为玻碳电极、丝网印刷碳电极、金电极中的至少一种；和/或，所述聚合物膜层为聚吡咯膜层、聚苯胺膜层、聚噻吩膜层、聚多巴胺膜层、聚邻苯二胺膜层中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：制备方法还包括如下条件中的至少一项：
5.一种基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹传感器，其特
6.一种基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹传感器的制备方法，其特征在于：包括通过如权利要求3或4所述的制备方法制备修饰电极的步骤。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括取辅助电极、参比电极及支持电解质溶液配合构建成传感器的步骤，所述支持电解质包括磷酸缓冲盐，所述磷酸缓冲盐在所述支持电解质溶液中的浓度为0.08～0.12mol/L，所述支持电解质溶液的pH为4～7。
8.如权利要求5所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹传感器在检测FLE和/或VA中的应用。
9.一种利用如权利要求5所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹传感器检测抗生素的方法，其特征在于：包括如下步骤：将所述述修饰电极置于含有支持电解质和抗生素的溶液中孵育，采用双信号策略，以[Fe(CN)6]3-/4-为电化学探针，通过伏安法检测所述抗生素；其中，所述抗生素包括氟罗沙星和/或万古霉素，所述的伏安法为线性扫描伏安法、差分脉冲伏安法、方波脉冲伏安法中的一种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述孵育的时间为6～10min。
...【技术特征摘要】
1.一种基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极，其特征在于：所述修饰电极包括电极基底，所述电极基底上依次修饰有电极增敏材料层和双模板分子印迹聚合物膜层，所述双模板分子印迹聚合物膜层中结合有电化学探针，其中，所述电极增敏材料层包含黑磷纳米颗粒-金/银纳米颗粒复合材料，所述双模板分子印迹聚合物膜层的模板为氟罗沙星和万古霉素。
2.根据权利要求1所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极，其特征在于：所述电化学探针中含有亚甲基蓝、二茂铁或[fe(cn)6]3-/4-中的任一种；和/或，所述电极基底为玻碳电极、丝网印刷碳电极、金电极中的至少一种；和/或，所述聚合物膜层为聚吡咯膜层、聚苯胺膜层、聚噻吩膜层、聚多巴胺膜层、聚邻苯二胺膜层中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹修饰电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：制备方法还包括如下条件中的至少一项：
5.一种基于黑磷-金/银纳米复合材料的双模板分子印迹传感器，其特征在于：所述传感器包括电极体系和支持电解质溶液，所述电极体系包括如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广利，刘柳露，晋媛，王添羽，张亚凤，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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