[发明专利]一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极及其制备方法

权利要求书

1.一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极，其特征在于，该修饰电极是水滑石纳米片和两种蛋白质分子交替沉积在基础电极ITO电极上，其组成为水滑石纳米片层，蛋白质A层，水滑石纳米片层，蛋白质B层重复逐层组装，标记为(水滑石纳米片/蛋白质A/水滑石纳米片/蛋白质B)_n，n为循环次数，蛋白质A和蛋白质B分别为血红蛋白、肌红蛋白、辣根过氧化物酶、葡萄糖氧化酶中的任意一种，并且蛋白质A和蛋白质B为不同蛋白质；该修饰电极的表面均匀连续，超薄膜在垂直于基础电极表面的方向上呈现长程有序的堆叠方式，超薄膜的厚度纳米尺度可控。

2.根据权利要求1所述的水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：

a.制备层间阴离子为NO₃^-，层板二价、三价金属阳离子摩尔比M²⁺/M³⁺＝2.0-4.0的水滑石前体；将0.05-2g水滑石前体在氮气保护下于50-200mL甲酰胺中高速搅拌反应24-96小时，然后加入1-3倍体积的pH为7.5-8.5的氨水溶液，得到剥层的水滑石纳米片胶体溶液；

b.将蛋白质A和蛋白质B分别用浓度为0.05-2M，pH值为7-8的磷酸盐缓冲溶液溶解，蛋白质A和蛋白质B的浓度分别为0.5-2g/L；

c.将处理干净的ITO电极在带负电的高分子聚合物溶液中浸泡使电极带上负电，用去离子水冲洗电极表面并用氮气吹干，然后将其交替浸泡在步骤a得到的水滑石纳米片胶体溶液5-30分钟、步骤b配制的蛋白质A溶液5-30分钟、步骤a得到的水滑石纳米片胶体溶液5-30分钟、步骤b配制的蛋白质B溶液5-30分钟，交替过程中浸泡后均用去离子水冲洗电极，并氮气吹干，重复交替浸泡过程直到达到所需的层数，即得到水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极。

3.根据权利2所述的一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，所述的水滑石层板二价金属阳离子为Mg²⁺、Zn、Co²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺或Mn²⁺，三价金属阳离子为Al³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Co³⁺、Fe³⁺或V³⁺。

4.根据权利2所述的一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，所述的水滑石前体采用共沉淀法、成核晶化/隔离法、非平衡晶化法、尿素法、离子交换法或水热合成法制备。

5.根据权利2所述的一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，所述的蛋白质A和蛋白质B分别为血红蛋白、肌红蛋白、辣根过氧化物酶、葡萄糖氧化酶中的任意一种，并且蛋白质A和蛋白质B为不同蛋白质。

6.根据权利2所述的一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，步骤c所述的ITO电极处理方法为：ITO电极分别在去离子水、乙醇、丙酮、甲醇、去离子水中超声5-30分钟，去离子水冲洗后，氮气吹干。

7.根据权利2所述的一种水滑石纳米片和双蛋白复合超薄膜修饰电极的制备方法，其特征在于，步骤c所述的在带负电的高分子聚合物溶液中浸泡过程为将电极浸泡在0.5-2.5g/L、pH值为8-9.5的聚醚酰亚胺中5-30分钟，用去离子水冲洗并用氮气吹干，然后将电极浸泡在0.5-2g/L的聚苯乙烯磺酸钠中浸泡5-30分钟，用去离子水冲洗电极表面并用氮气吹干。