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原文传递一种基于二维钛碳化合物的电化学生物传感器及其应用

专利名称：	一种基于二维钛碳化合物的电化学生物传感器及其应用
摘要：	本发明公开了一种基于MXene‑Ti3C2的电化学生物传感器及其制备方法和应用。首先将模式酶固载在表面带有‑OH官能团的MXene‑Ti3C2表面上，再与成膜材料混合形成复合材料，固定在玻碳电极表面制得电化学生物传感器。本发明充分利用了MXene‑Ti3C2这种二维纳米材料作为传感器的酶载体，具有特定片状结构、大的比表面积、优良的金属导电性和极好的水相分散性；制备过程简单，研制的传感器对酚类化合物的灵敏度高、检出限低、重现性好；检测过程无需复杂的样品前处理过程，对目标化合物响应迅速，易于微型化，适合现场检测和连续在线监测等。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	中国科学院大连化学物理研究所
发明人：	吴令霞;卢宪波;陈吉平
专利状态：	有效
申请日期：	2018-01-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201810055415.7
公开号：	CN110057882A
代理机构：	大连东方专利代理有限责任公司
代理人：	毛薇;李馨
分类号：	G01N27/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	116000 辽宁省大连市沙河口区中山路457号
主权项：	1.二维钛碳化合物在电化学生物传感器中的应用，所述二维钛碳化合物为MXene-Ti3C2。 2.权利要求1所述电化学生物传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)将MXene-Ti3C2与水混合后，经超声预处理，得分散体系1； (2)将分散体系1与模式酶的缓冲盐溶液混合，在室温下震荡混匀，得混合溶液1； (3)将成膜材料加入到所述的混合溶液1中充分混匀，得混合溶液2；所述混合溶液2中：MXene-Ti3C2浓度为0.1～2mg mL-1，模式酶浓度为1.0～5.0mg mL-1；成膜材料浓度为0.1～3.0mg mL-1； (4)取4～10μL所述混合溶液2滴加到经抛光处理的玻碳电极表面，在室温下静置晾干，得到所述电化学生物传感器。 3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：所述MXene-Ti3C2表面带有-F，＝O或-OH。 4.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：所述缓冲盐溶液为Na2HPO4和NaH2PO4的20～50mmol/L等摩尔浓度混合水溶液，并将pH调至6.0～7.0。 5.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：所述的成膜材料为壳聚糖，所述壳聚糖的脱乙酰度为75％～85％。 6.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：所述玻碳电极表面的抛光处理过程为：依次用粒径分别为1、0.3、0.05μm的三氧化二铝粉末中的一种或几种将玻碳电极表面抛光，然后依次在无水乙醇和去离子水中反复超声清洗，之后用高纯氮气将电极表面吹干待用。 7.一种权利要求2-6任一项制备方法得到的电化学生物传感器的应用，其特征在于：用于检测水体环境样品或塑料制品、食品饮料中的酚类化合物。 8.如权利要求7所述应用，其特征在于：通过所述电化学生物传感器检测的电流强度与酚类目标物浓度关系而得到的标准曲线，来确定样品中是否含有酚类化合物并同时确定酚类化合物的浓度。 9.如权利要求7或8所述应用，其特征在于：所述检测包括以下步骤：将所述电化学生物传感器放入空白检测溶液中，在工作电压下将已知浓度的酚类化合物中的一种或二种以上作为目标分析物连续加入到上述检测溶液中，同时进行电化学扫描并记录响应的电流-时间曲线；在工作电压下将分析水体样品加入到检测溶液中，同时进行电化学扫描并记录响应的电流强度；通过电流-时间曲线中的电流强度I和酚类目标物浓度C组成的校正曲线来计算分析样品中酚类化合物的浓度含量。 10.如权利要求9所述应用，其特征在于：所述的酚类化合物包括苯酚、儿茶酚、双酚A和双酚E中的一种或二种以上。
所属类别：	发明专利