[发明专利]微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种基于可见光驱动Cu₂O/PPy复合材料的微囊藻毒素‑LR分子印迹光电化学传感器及其制备与应用。以ITO导电玻璃为基体，通过电化学技术沉积上分子印迹膜，该分子印迹膜由可见光范围吸收的Cu₂O半导体作为光电材料与含有微囊藻毒素‑LR空位的聚吡咯复合而成，以可见光作为激发光源，在CHI660e工作站上采用i‑t技术进行微囊藻毒素‑LR浓度的检测。与现有技术相比，本发明的微囊藻毒素‑LR分子印迹光电化学传感器的应用具有如下优点：光电化学响应灵敏，检测范围宽，可在1.0ng·L^‑1～10.0ug·L^‑1的浓度范围内进行检测，抗干扰能力强；而且本发明的制备方法简单快速、成本低，可适用于水体的快速在线检测。

技术领域

本发明属于水污染分析检测领域，尤其是涉及一种基于可见光驱动Cu₂O/PPy复合材料的微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器及其制备与应用。

背景技术

微囊藻毒素(Microcystins)是藻类死亡后释放的一种单环多肽化合物，其结构稳定、难降解、易在生物体内富集，是一种强烈促癌作用的肝毒素，对蛋白磷酸酶1A、蛋白磷酸酶2A及肠胃都有强烈的抑制作用。目前已分离鉴定出的微囊藻毒素结构约有90多种，其中微囊藻毒素-LR是毒性最强，含量最多的一种亚型。世界卫生组织(WHO)中也已经规定饮用水中微囊藻毒素的最大含量不得超过1ug·L^-1。鉴于此，发展快速高效，成本低，高灵敏度，检测范围宽的微囊藻毒素-LR传感器就显得十分有必要了。

目前检测微囊藻毒素-LR的方法很多，例如高效液相色谱法(HPLC)，色谱/质谱联用，拉曼检测等，这些方法虽然灵敏可信，但成本高，需要专业的技术人员进行操作，且容易引入乙腈这样的有毒试剂。而蛋白酶抑制分析法或者生理毒性试验的灵敏度又低，且不能做到及时的在线检测。

分子印迹光电化学传感器是结合分子印迹技术的高选择性与光电化学检测的高灵敏度，具有成本低，操作简单，检测范围宽，检测速度快等优点。近些年来，利用可见光范围吸收的半导体材料作为光电材料，可见光驱动激发电子获得光电流作为检测信号的光电化学检测分析方法逐渐发展起来，可以实现微囊藻毒素-LR的快速在线检测，灵敏度高，检测范围宽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可见光驱动Cu₂O/PPy复合材料的微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器及其制备方法与应用。本发明传感器制备成本低，可以简单快速的实现宽范围的微囊藻毒素-LR的准确灵敏检测。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器，其为基于可见光驱动Cu₂O/PPy复合材料的微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器，所述传感器以ITO导电玻璃为基体，通过电化学沉积技术沉积上分子印迹膜，该分子印迹膜由Cu₂O光电材料与含有微囊藻毒素-LR空位的聚吡咯(PPy)复合而成。

所述微囊藻毒素-LR分子印迹光电化学传感器的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)Cu₂O光电材料的制备：将Cu₂SO₄溶液与CH₃CH(OH)COOH溶液以及PVP均匀混合，室温条件下搅拌，并调节混合溶液的pH到8～10，以ITO导电玻璃为工作电极，铂片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，在55～65℃条件下，在CHI660e工作站上进行电沉积，得到电沉积了Cu₂O光电材料的ITO导电玻璃，清洗后备用；