[发明专利]一种以钼酸铜/钛酸钡p-n异质结为光电活性物质的光电化学传感器及其构建方法和应用

权利要求书

1.一种以钼酸铜/钛酸钡p-n异质结为光电活性物质的光电化学传感器的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）导电玻璃电极的预处理：依次用丙酮、乙醇和水清洗导电玻璃片，自然晾干；

2）纳米钼酸铜的制备：将聚乙烯吡咯烷酮和钼酸钠溶于水，加入硫酸铜溶液，混合均匀，得到悬浮液，将悬浊液转移至水热反应釜内，进行水热反应，反应结束后，过滤，用无水乙醇和水洗涤得到的沉淀，干燥、烧结；

3）钼酸铜储备液的制备：将纳米钼酸铜和Nafion溶于乙醇，混合均匀；

4）钛酸钡储备液的制备：将纳米钛酸钡溶于乙醇，混合均匀；

5）光电化学传感器的制备：将钼酸铜储备液涂覆在导电玻璃片上，干燥，再将导电玻璃片浸入钛酸钡储备液中，提拉取出导电玻璃片，干燥，得到修饰了钼酸铜/钛酸钡p-n异质结的电极。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2）所述的聚乙烯吡咯烷酮、钼酸钠、硫酸铜和水的质量比为（0.16～0.20）：（0.72～1.21）：（0.47～0.80）：30。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2）所述的硫酸铜溶液的摩尔浓度为0.05～0.15mol/L。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2）所述的水热反应的温度为100～120℃，反应时间为10～15小时。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2）所述的烧结的温度为450～550℃，烧结时间为2～5小时。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤3）所述的纳米钼酸铜、Nafion和乙醇的添加量比为（15～25）mg：（5～15）μL：（1～2）mL。

7.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤4）所述的钛酸钡储备液的质量浓度为20wt%～40wt%。

8.权利要求1～7中任意一项所述的构建方法得到的以钼酸铜/钛酸钡p-n异质结为光电活性物质的光电化学传感器。

9.权利要求1～7中任意一项所述的构建方法得到以钼酸铜/钛酸钡p-n异质结为光电活性物质的光电化学传感器用于检测半胱氨酸浓度的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：采用权利要求8所述的以钼酸铜/钛酸钡p-n异质结为光电活性物质的光电化学传感器进行半胱氨酸浓度检测包括以下步骤：

1）以修饰了钼酸铜/钛酸钡p-n异质结的电极为工作电极，饱和氯化银电极为参比电极，铂电极为对电极，装配好测试系统，以一系列含不同浓度半胱氨酸的0.01～0.5mol/L的硫酸钠溶液为标准溶液，以电流法作为光电测试手段，设置偏压为-0.3～0.3V，使用395～660nm的光源作为激发光源，每隔20s进行开关灯，记录实验期间的电流变化值，根据产生的光电流强度与半胱氨酸浓度的关系，绘制工作曲线；

2）用待测样品溶液取代步骤1）中的标准溶液，测试待测样品溶液的光电流强度，对照步骤1）的工作曲线，得出半胱氨酸浓度。