CN108828036B - 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用 - Google Patents

基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108828036B
CN108828036B CN201810606336.0A CN201810606336A CN108828036B CN 108828036 B CN108828036 B CN 108828036B CN 201810606336 A CN201810606336 A CN 201810606336A CN 108828036 B CN108828036 B CN 108828036B
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene oxide
cadmium sulfide
sulfide quantum
heterostructure
molecularly imprinted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810606336.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108828036A (zh
Inventor
张修华
毛乐宝
文为
何汉平
王升富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University
Original Assignee
Hubei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University filed Critical Hubei University
Priority to CN201810606336.0A priority Critical patent/CN108828036B/zh
Publication of CN108828036A publication Critical patent/CN108828036A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108828036B publication Critical patent/CN108828036B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/305—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells optically transparent or photoresponsive electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/307—Disposable laminated or multilayered electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3277—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a redox reaction, e.g. detection by cyclic voltammetry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3278—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction involving nanosized elements, e.g. nanogaps or nanoparticles

Abstract

本发明公开了一种基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和在Fumonisin B1(FB1)毒素方面的检测。本发明制备的传感器以氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构作为光电转换层，表面修饰含有毒素识别位点的分子印迹膜来实现FB1毒素的检测，其具有检测范围宽，灵敏度高，选择性好的优点。另外，本发明通过理论计算来确定异质结构材料的能带位置，并将分子印迹技术与光电化学相结合，最后将制备得到的传感器用于Fumonisin B1毒素的检测，检测限可达4.73pg·mL‑1，且响应稳定，检测方法具有良好的重现性。

Description

基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化 学传感器及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及纳米材料、光电化学分析与环境监测、传感相结合技术领域，具体涉及一种基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用。
背景技术
伏马毒素主要由镰刀菌属物种生产，这些物种在农田中或粮食贮藏期间生长在农作物上，并且近几年发现FB1在其他食物如啤酒，葡萄酒，大米，粗面粉，高粱，小米或硬粒小麦面食存在，并且导致了许多疾病的产生，对食品安全和人体健康产生了巨大的威胁。因此，对FB1的检测方式的发展是迫切需要的。相比于高效液相色谱，薄层色谱法和液相色谱-质谱等传统检测方法，光电化学分析方法具有低背景和高选择性的优点，且成本较低，仪器操作简单且易携带，因此光电化学(PEC)分析技术在化学和生物学分析中显示出巨大的潜力。为了提高传感器的质量，一方面，光电转换层采用理论计算确定其异质结构，使电子空穴能够高效快速的分离，产生稳定的光电流；另一方面，这里将分子印迹技术与光电化学相结合，提高传感器对FB1毒素的选择性，从而达到高灵敏度的检测。基于此，本发明的用于FB1检测的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点的分子印迹光电化学传感器就被制备出来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用。
为实现上述发明第一个目的，本发明提供以下技术方案：
一种基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器，所述传感器包括工作电极，以及依次涂覆在所述电极表面的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构光电转换层和分子印迹聚合物膜层。
进一步地，上述技术方案中所述的工作电极优选为ITO导电玻璃电极。
本发明的另一个目的在于提供上述所述的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)确定所述氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带；
(2)将含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液滴涂在洁净的工作电极表面，干燥后形成基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构光电转换层；
(3)将含有FB1毒素的分子印迹聚合液滴涂在所述异质结构光电转换层表面，通过光聚合形成分子印迹聚合物膜层，再利用乙醇溶液洗脱模板分子，制得本发明所述的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器。
进一步地，上述技术方案步骤(1)所述的氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带的确定具体是通过理论计算方法获得，具体方法如下：在二茂铁的无水乙腈溶液中，用循环伏安法扫描校正Ag/AgCl电极作为参比电极，在四丁基六氟磷酸铵的无水乙腈溶液中，通过循环伏安法得到氧化石墨烯和硫化镉量子点的起始氧化电位；再通过紫外可见光谱仪得到两种材料的第一激子峰波长，并通过公式IP ＝-(4.80-E1/2 Fc/Fc++Eox)，EA＝IP+Eg；Eg＝1240/λonset，和EHOMO＝-(4.80- E1/2 Fc/Fc++Eox)，ELUMO＝EHOMO+Eg计算得到能带位置，并设计出合理的异质结构。
优选地，上述技术方案中所述的二茂铁的浓度为0.5mmol/L，所述四丁基六氟磷酸铵的浓度为0.1mol/L，循环伏安法扫描速度为50mV·s-1。
进一步地，上述技术方案步骤(2)中干燥工艺优选为：干燥温度60℃，干燥时间2h。
进一步地，上述技术方案步骤(2)中所述工作电极是依次采用丙酮，乙醇，超纯水超声洗涤进行清洁的。
进一步地，上述技术方案步骤(2)中所述的含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液的具体制备方法如下：
分别将氧化石墨烯、壳聚糖、硫化镉量子点超声分散于水中，形成相应的水溶液，然后将壳聚糖水溶液和硫化镉量子点水溶液依次加入到氧化石墨烯水溶液中，超声分散均匀后制得所述的含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液，其中，所述的氧化石墨烯与壳聚糖的质量比为2000：3，所述氧化石墨烯与硫化镉量子点的质量比为1：20。
更进一步地，上述技术方案中所述的硫化镉量子点采用如下方法制备，包括如下步骤：
采用水热合成的方法，首先将一定量的巯基乙酸加入到氯化镉溶液中搅拌均匀形成混合液；用氢氧化钠溶液调节所述混合液的pH＝10，然后将混合液转移到三口圆底烧瓶并在氮气的氛围下加热至沸腾，回流30～40min，再将硫化钠溶液加入烧瓶中回流4～6h，最后将产物离心、洗涤，得到所述的硫化镉量子点。
优选地，上述技术方案中所述的氯化镉浓度为0.02mol/L，所述的氢氧化钠浓度为2.0mol/L，所述的硫化钠浓度为0.02mol/L。
更优选地，上述技术方案中所述的巯基乙酸、氯化镉、硫化钠的体积比为 0.015：10：10。
进一步地，上述技术方案步骤(3)所述的光聚合具体采用的是紫外光聚合，聚合时间优选为10min。
进一步地，上述技术方案步骤(3)所述的模板洗脱时间优选为20min。
进一步地，上述技术方案中所述的分子印迹聚合液由FB1模板分子、功能单体甲基丙烯酸(MAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂组成。
优选地，上述技术方案中所述的分子印迹聚合液体积为100μL。
本发明的还一目的在于提供采用上述方法制得的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器的应用，可应用于Fumonisin B1毒素的检测。
另外，本发明还提供了上述所述的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器应用于检测Fumonisin B1毒素的方法，所述方法包括如下步骤：
(i)将所述分子印迹光电化学传感器浸入到含FB1的溶液中进行孵化；
(ii)检测FB1异质结构分子印迹光电化学传感器的电信号，将所述传感器放入含有抗坏血酸(AA)的溶液中进行电流-时间扫描，得到电流信号变化情况。
优选地，上述技术方案步骤(i)所述的孵化时间为15min。
优选地，上述技术方案步骤(ii)所述的抗坏血酸浓度为0.04mol/L。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所述的传感器以氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构作为光电转换层，表面修饰含有毒素识别位点的分子印迹膜来实现FB1毒素的检测，其具有检测范围宽，灵敏度高，选择性好的优点；
(2)本发明将分子印迹技术与光电化学分析方法相结合，不仅提高了传感器的选择性，而且还起到了富集分析物的目的；
(3)本发明通过理论计算得到氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带位置，设计出合理的异质结构光电转换层，并通过制备得到增强和稳定的光电流的异质结构；
(4)本发明的传感器在检测过程中采用较低的偏置电压，有效地避免了印迹膜被氧化，有利于保持传感器和信号的稳定，并且通过洗脱和培养，实现传感器的重复利用；
(5)本发明的光电化学分析方法实现了对FB1的检测，采用的仪器廉价便携，传感器的制备方法简单易行，信号响应快速和具有较高的灵敏度，检测限达到4.73pg·mL-1；
(6)本发明的光电化学分析方法可以用于实际样品检测，并且基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器的制备方法的设计思路为开发相似类型的传感器用于识别其他目标分析物的检测提供了巨大帮助，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明制备传感器的原理示意图；
图2为本发明实施例1硫化镉量子点的X射线光电子能谱谱图；
图3为本发明实施例2的异质结构能带位置及异质结构的构成形式；
图4为本发明实施例4中不同毒素对传感器检测FB1毒素的光电流干扰情况对比图，其中分析物FB1毒素的浓度为1.0ng·mL-1，干扰毒素的浓度为10ng·mL-1。
图5为本发明实施例5传感器检测FB1毒素的重现性对照图，其中分析物 FB1毒素的浓度为1.0ng·mL-1；
图6为为本发明实施例6传感器检测FB1毒素的光电流响应图和相应的线性图，其中FB1毒素的浓度a-g分别为0,0.01,0.1,1,10,100,1000ng·mL-1。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明制备传感器的制作原理示意图，具体过程如下：准备好洁净的导电玻璃(ITO)电极，取100μL超声混合好的氧化石墨烯，硫化镉量子点和壳聚糖溶液滴涂在b区域，面积为1.00平方厘米，然后经过60℃烘烤2h，制备得到异质结构电极；接下来在异质电极表面滴加100μL含有FB1模板分子，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)的交联剂和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的聚合液，经过紫外灯光照10min或相对合适时间得到分子印迹聚合物膜，然后通过光电化学反应仪和电化学工作站进行电流-时间测定得到第一个光电流响应信号，由于印迹膜阻碍了电子传递，因此电流响应较小。冲洗电极后再在乙醇溶液中洗脱20min将模板分子除去，并用超纯水冲洗，然后测定第二个光电流响应信号，由于模板分子被洗掉，印迹膜上会出现大量的空穴，加速电子传递，因此电流信号得到增大。接着冲洗电极，然后在含有模板分子的溶液中培养15min，冲洗后测定第三个电流响应信号，由于部分空穴被模板分子填充，因此电子传递速率下降，电流信号降低。通过这种电流的变化来进行FB1毒素的测定。
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。以下实施例仅是本发明较佳的实施例，并非是对本发明做其他形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例1
硫化镉量子点的制备，制备过程如下：
本发明中使用的硫化镉量子点是参照了Liu Yong等在文献(Graphitic CarbonNitride Sensitized with CdS Quantum Dots for Visible-Light-DrivenPhotoelectrochemical Aptasensing of Tetracycline，Liu Yong et al,ACSAppl.Mater. Interfaces.2015,8,28255)中报道的方法并做了稍微的改动。具体的是采用水热合成的方法，首先将15μL的巯基乙酸加入到完全溶解的10mL 0.02M氯化镉溶液中并搅拌均匀，用2.0M氢氧化钠溶液将混合液的pH调节到10，然后将混合液转移到三口圆底烧瓶并在氮气的氛围下加热至沸腾，回流30至40分钟分钟后，再将10mL 0.02M硫化钠溶液加入烧瓶中回流4h或根据需要加长回流时间，在经过9000转转速的离心和乙醇洗涤得到硫化镉量子点，如图2是硫化镉量子点的X射线光电子能谱，光电子峰出现在405.1eV和411.9eV，161.1eV和162.2eV 的峰属于Cd 3d5/2，Cd 3d3/2，S2p3/2和S2p1/2的峰。在合成过程中使用C3H6O2S 作为稳定剂导致少量的C 1s和O 1s峰。因此，X射线光电子能谱结果进一步证实了CdS量子点的成功合成。
实施例2
异质结构修饰电极的制备，制备过程如下：
首先确定氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带，在二茂铁的无水乙腈溶液中，用循环伏安法扫描校正Ag/AgCl电极作为参比电极，在四丁基六氟磷酸铵的无水乙腈溶液中，通过循环伏安法得到氧化石墨烯和硫化镉量子点的起始氧化电位；再通过紫外可见光谱仪得到两种材料的第一激子峰波长。并通过公式IP＝ -(4.80-E1/2 Fc/Fc++Eox)，EA＝IP+Eg；Eg＝1240/λonset，和EHOMO＝-(4.80-E1/2 Fc/Fc+ +Eox)，ELUMO＝EHOMO+Eg计算得到材料能带能带位置，可形成如图3所示的异质结构。
分别将氧化石墨烯、壳聚糖、硫化镉量子点超声分散于水中，分别形成浓度为2mg/mL、0.01mg/mL、2mg/mL的水溶液，取1mL所述浓度的氧化石墨烯水溶液于烧杯中，超声10min或适当时间，然后分别取300μL所述浓度的壳聚糖水溶液和20mL所述浓度的硫化镉量子点水溶液依次加入到烧杯中，继续超声 10min或适当时间，制得所述的含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液，然后取100μL所述混合液滴涂在洁净的导电玻璃(ITO)电极上，并在干燥相中于60℃干燥2h，即得到异质结构修饰电极。
实施例3分子印迹光电化学传感器的制备，制备过程如下：
本发明中使用的分子印迹聚合物膜是参照了Zhang Wei等在文献 (Surface-enhanced molecularly imprinted electrochemiluminescence sensor based on Ru@SiO2for ultrasensitive detection of fumonisin B1，Zhang Wei et al，Biosens.Bioelectron.2017，6，55)中的方法。在异质结构电极上滴加100μL含有原浓度为20mg/mlFB1模板分子，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)的交联剂和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的聚合液，其中FB1模板分子与功能单体、交联剂和引发剂(MAA：EDMA：AIBN＝8:3:1)的体积比为2:1。在紫外光照射10min或相对合适时间得到分子印迹聚合物膜，然后再在乙醇溶液中洗脱20min将模板分子除去，即得到基于异质结构的分子印迹光电化学传感器。
实施例4分子印迹光电化学传感器对FB1毒素的特异性检测，检测过程如下：
将案例3制备好的传感器用不同毒素(OTA，DON，PAT，ZON)与FB1毒素的混合液孵化，结果如图4所示，混合液中干扰毒素浓度为10ng·mL-1，FB1毒素浓度为1.0ng·mL-1，可以看到，在FB1毒素中加入其他毒素之后，对传感器的响应并没有多大变化，结果表明传感器对FB1毒素有很好的选择性。
实施例5
分子印迹光电化学传感器对FB1毒素的重现性检测，检测过程如下：
采用案例3制备传感器的方法，在六根不同的电极上制备分子印迹传感器，得到六个传感器，然后用浓度为1.0ng·mL-1的FB1毒素孵化，然后进行信号检测。如图5所示，发现不同电极制备的传感器在检测目标物时，信号响应相差不大，且三次测量的相对标准偏差不超过1.2％，表明制备传感器的方法具有很好的重现性和稳定性。
实施例6荧光探针对FB1毒素的灵敏度检测
用实施例3所获得的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹传感器对不同浓度FB1毒素进行灵敏度检测。如图6所示，FB1毒素的浓度从a-g 依次为0,0.01,0.1,1,10,100,1000ng·mL-1，光电流响应随着FB1毒素浓度的增加而减小，其相应线性关系为ΔI＝0.15268log(c,ng·mL-1)+0.4277，且其检测限低至4.73pg·mL-1。
综上所述，本实施例制备的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器，具有良好的选择性和稳定性等优点，并且对其它相关的毒素具有较强的抗干扰能力，最重要的是可以用来迅速简便地检测环境中的FB1毒素。因此，本发明提供的设计思路可能为开发识别其他目标分析物的基于异质结构的分子印迹光电化学传感器提供了巨大帮助。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器，其特征在于：所述传感器包括工作电极，以及依次涂覆在所述电极表面的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构光电转换层和分子印迹聚合物膜层；其中：所述基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构光电转换层是将含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液滴涂在洁净的工作电极表面，并在60℃条件下干燥2h后形成；所述分子印迹聚合物膜采用光聚合形成。
2.权利要求1所述的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)确定所述氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带；
(2)将含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液滴涂在洁净的工作电极表面，干燥后形成基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构光电转换层；
(3)将含有FB1毒素的分子印迹聚合液滴涂在所述异质结构光电转换层表面，通过光聚合形成分子印迹聚合物膜层，再利用乙醇溶液洗脱模板分子，制得所述的基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器。
3.根据权利要求2所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的氧化石墨烯和硫化镉量子点的能带的确定具体是通过理论计算方法获得，具体方法如下：在二茂铁的无水乙腈溶液中，用循环伏安法扫描校正Ag/AgCl电极作为参比电极，在四丁基六氟磷酸铵的无水乙腈溶液中，通过循环伏安法得到氧化石墨烯和硫化镉量子点的起始氧化电位；再通过紫外可见光谱仪得到两种材料的第一激子峰波长，并通过公式IP＝-(4.80-E1/2 Fc/Fc++Eox)，EA＝IP+Eg；Eg＝1240/λonset，和EHOMO＝-(4.80-E1/2 Fc/Fc++Eox)，ELUMO＝EHOMO+Eg计算得到能带位置，并设计出合理的异质结构。
4.根据权利要求3所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的二茂铁的浓度为0.5mmol/L，所述四丁基六氟磷酸铵的浓度为0.1mol/L，循环伏安法扫描速度为50mV.s-1。
5.根据权利要求2所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液的具体制备方法如下：
分别将氧化石墨烯、壳聚糖、硫化镉量子点超声分散于水中，形成相应的水溶液，然后将壳聚糖水溶液和硫化镉量子点水溶液依次加入到氧化石墨烯水溶液中，超声分散均匀后制得所述的含氧化石墨烯、硫化镉量子点和壳聚糖的均匀混合液；其中，所述的氧化石墨烯与壳聚糖的质量比为2000：3，所述氧化石墨烯与硫化镉量子点的质量比为1：20。
6.根据权利要求5所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的硫化镉量子点采用如下方法制备，包括如下步骤：
采用水热合成的方法，首先将一定量的巯基乙酸加入到氯化镉溶液中搅拌均匀形成混合液；用氢氧化钠溶液调节所述混合液的pH＝10，然后将混合液转移到三口圆底烧瓶并在氮气的氛围下加热至沸腾，回流30～40min，再将硫化钠溶液加入烧瓶中回流4～6h，最后将产物离心、洗涤，得到所述的硫化镉量子点。
7.根据权利要求2所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的光聚合具体采用的是紫外光聚合，聚合时间为10min，模板洗脱时间为20min。
8.根据权利要求2所述的分子印迹光电化学传感器的制备方法，其特征在于：所述的分子印迹聚合液由FB1毒素、功能单体甲基丙烯酸(MAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂组成。
9.权利要求2～8任一项方法制得的分子印迹光电化学传感器的应用，其特征在于：所述传感器可应用于FB1毒素的检测。
10.权利要求9所述的分子印迹光电化学传感器的应用，其特征在于：所述应用的方法包括如下步骤：
(i)将所述分子印迹光电化学传感器浸入到含FB1毒素的溶液中进行孵化；
(ii)检测FB1毒素异质结构分子印迹光电化学传感器的电信号，将所述传感器放入含有抗坏血酸(AA)的溶液中进行电流-时间扫描，得到电流信号变化情况。
CN201810606336.0A 2018-06-12 2018-06-12 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用 Expired - Fee Related CN108828036B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810606336.0A CN108828036B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810606336.0A CN108828036B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108828036A CN108828036A (zh) 2018-11-16
CN108828036B true CN108828036B (zh) 2020-09-22

Family

ID=64145038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810606336.0A Expired - Fee Related CN108828036B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108828036B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112903767B (zh) * 2021-01-25 2023-08-01 郑州轻工业大学 一种wo3分子印迹式光电化学传感器及其制备方法和用途
CN113567516B (zh) * 2021-06-28 2023-05-16 滁州职业技术学院 一种磺胺间甲氧嘧啶分子印迹电极及其制备方法、应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203535052U (zh) * 2013-06-25 2014-04-09 北京勤邦生物技术有限公司 检测伏马毒素b1残留的胶体金试纸卡
CN104089998A (zh) * 2014-06-18 2014-10-08 西安科技大学 一种石墨烯基硫化镉复合材料的制备与应用
CN205319167U (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种三维石墨烯泡沫复合纳米硫化镉光电化学电极
CN110568038B (zh) * 2016-11-02 2022-03-04 红河学院 甲砜霉素分子印迹电化学传感器的应用
CN106802315A (zh) * 2017-03-27 2017-06-06 山东理工大学 一种赭曲霉毒素a光电化学传感器的制备方法及应用
CN107478698B (zh) * 2017-08-03 2019-08-20 山东理工大学 一种原位生成硫化银竞争型黄曲霉毒素光电化学传感器的制备方法及应用
CN108120750B (zh) * 2017-12-14 2019-11-05 山东理工大学 一种玉米赤霉醇光电化学传感器的制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108828036A (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mao et al. Molecularly imprinted photoelectrochemical sensor for fumonisin B1 based on GO-CdS heterojunction
CN109781819B (zh) 一种基于N,S-CDs/CuPc复合材料的分子印迹光电化学传感器的制备方法和应用
Ensafi et al. Simultaneous determination of ascorbic acid, epinephrine, and uric acid by differential pulse voltammetry using poly (p-xylenolsulfonephthalein) modified glassy carbon electrode
Rezaei et al. Molecularly imprinted-multiwall carbon nanotube paste electrode as a biosensor for voltammetric detection of rutin
Peng et al. An electrochemical sensor for paracetamol based on an electropolymerized molecularly imprinted o-phenylenediamine film on a multi-walled carbon nanotube modified glassy carbon electrode
Li et al. A ratiometric strategy-based electrochemical sensing interface for the sensitive and reliable detection of imidacloprid
CN106324065B (zh) 一种化学发光光致电化学传感器的制备及有机磷类农药检测
CN110243889B (zh) 基于CsPbBr3/GO同型异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用
CN104880495B (zh) 新型空间位阻调控型可见光光电化学检测pfoa传感器研制及其应用
Javanbakht et al. A selective and sensitive voltammetric sensor based on molecularly imprinted polymer for the determination of dipyridamole in pharmaceuticals and biological fluids
CN108828036B (zh) 基于氧化石墨烯和硫化镉量子点异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用
CN109490385A (zh) 基于Au-ZIF-8/OMC介孔碳的生物传感器及其制备方法
CN109001281B (zh) 一种基于有机-无机量子点p-n异质结构的分子印迹光电化学传感器及其制备方法和应用
Rajabi et al. Development of a new chemically modified carbon paste electrode based on nano-sized molecular imprinted polymer for selective and sensitive determination of naproxen
Wang et al. Cyclic voltammetric determination of free and total sulfite in muscle foods using an acetylferrocene–carbon black–poly (vinyl butyral) modified glassy carbon electrode
CN112098485B (zh) 一种基于传感分离策略的光电化学适配体传感器及其制备方法与应用
Motghare et al. Voltammetric determination of uric acid based on molecularly imprinted polymer modified carbon paste electrode
Chullasat et al. Ultra trace analysis of small molecule by label-free impedimetric immunosensor using multilayer modified electrode
CN108918624A (zh) 一种检测多巴胺的酶生物传感器及其制备与应用
Yu et al. A photoelectrochemical sensor based on an acetylcholinesterase-CdS/ZnO-modified extended-gate field-effect transistor for glyphosate detection
Zhang et al. 3D flower-shaped BiOI encapsulated in molecularly imprinted polymer for hypersensitivity to norfloxacin
Mourad et al. A novel molecularly imprinted potentiometric sensor for the fast determination of bisoprolol fumarate in biological samples
Ganjali et al. Chloramphenicol biomimetic molecular imprinted polymer used as a sensing element in nano-composite carbon paste potentiometric sensor
Naskar et al. Electrochemical detection of eugenol (EU) using polyacrylonitrile molecular imprinted polymer embedded graphite (PAN-MIP/G) electrode
CN111122673B (zh) 碳纳米点钝化有机-无机钙钛矿的胆固醇检测传感器及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhang Xiuhua

Inventor after: Mao Lebao

Inventor after: Wen Wei

Inventor after: He Hanping

Inventor after: Wang Shengfu

Inventor before: Zhang Xiuhua

Inventor before: Mao Lebao

Inventor before: Wen Wei

Inventor before: He Hanping

Inventor before: Wang Shengfu

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200922

Termination date: 20210612