[发明专利]一种基于三氧化钨复合材料的光电化学黄曲霉毒素B1传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于三氧化钨复合材料的光电化学黄曲霉毒素B1传感器的制备方法，所述的三氧化钨复合材料为二氧化钛纳米刺和氧化银共敏化的三氧化钨WO₃/TiO₂/Ag₂O，所述的光电化学黄曲霉毒素B1传感器由FTO工作电极、WO₃/TiO₂/Ag₂O、黄曲霉毒素B1抗体、牛血清白蛋白、黄曲霉毒素B1抗原组成；

其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：

一、WO₃/TiO₂/Ag₂O的制备；

二、光电化学黄曲霉毒素B1传感器的制备；

其中，步骤一制备WO₃/TiO₂/Ag₂O的具体步骤为：

（1）将FTO电极切割至2.5 cm × 0.5 cm大小，依次浸没在50℃的丙酮、水、乙醇和去离子水中超声清洗30 min，再在70°C电热鼓风干燥箱中干燥140 ~ 160 min；

（2）将0.5 ~ 1.2 g钨酸钠和0.1 ~ 0.4 g草酸铵溶于50 ~ 100 mL去离子水中，在快速搅拌下加入10 ~ 30 mL盐酸，溶液由于钨酸沉淀而形成悬浮液，然后，继续在搅拌下加入10~ 30 mL过氧化氢反应10 ~ 15min，悬浮液变为澄清的溶液，再在搅拌下加入40 ~ 90 mL乙醇反应10 ~ 15 min，随后将准备好的FTO玻璃浸入该溶液中并在85℃中水浴加热3 ~ 5 h，得到负载在FTO电极上的WO₃纳米片，将WO₃纳米片用大量的去离子水冲洗并在50°C烘箱中干燥5 ~ 6 h，在550°C下退火2 ~ 3 h，制得WO₃电极；

（3）将上述制备的WO₃电极置于15 ~ 16 mmol/L六氟钛酸铵和70 ~ 80 mmol/L硼酸的水溶液中并在25℃中水浴反应60 ~ 65 h，用大量去离子水洗涤该电极，并在50℃的烘箱中干燥5 ~ 6 h，再在450℃中煅烧30 ~ 60 min，制得WO₃/TiO₂电极；

（4）将上述制备的WO₃/TiO₂电极上滴加8 ~ 10 μL、0.005 mol/L的AgNO₃溶液，避光反应30 ~ 40 min，用去离子水冲洗以除去未结合的AgNO₃，再滴加20 ~ 25 μL、0.01 ~ 0.02mol/L NaOH溶液，室温下反应30 ~ 40 min使得Ag₂O可以充分生长，然后用去离子水洗涤以除去过量的NaOH，制得WO₃/TiO₂/Ag₂O电极；

其中，步骤二制备光电化学黄曲霉毒素B1传感器的具体步骤为：

（a）在步骤一中得到的WO₃/TiO₂/Ag₂O修饰的FTO工作电极表面修饰8 ~ 10 µL、0.1mol/L的巯基乙酸，反应20 ~ 40 min后用去离子水冲洗并在室温下晾干，继续滴加8 ~ 10μL的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺，在室温下反应1 ~ 1.5h来活化巯基乙酸中的羧基，然后用去离子水冲洗，自然晾干；

（b）在步骤（a）中得到的电极表面修饰10 ~ 12 µL、8 ~ 10 µg/mL的黄曲霉毒素B1抗体，反应20 ~ 40 min后用去离子水冲洗，自然晾干；

（c）在步骤（b）中得到的电极表面修饰10 ~ 12 µL的1 ~ 1.5 %牛血清蛋白溶液，以封闭电极表面上非特异性活性位点，反应20 ~ 40 min后用去离子水冲洗，自然晾干，即制得光电化学黄曲霉毒素B1传感器；

所述的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺含1×10^-2 mol/L的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和2×10^-3 mol/L的N-羟基琥珀酰亚胺。

2.如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学黄曲霉毒素B1传感器的应用，其特征在于，包括如下应用步骤：

a. 标准溶液配制：配制一组包括空白标样在内的不同浓度的黄曲霉毒素B1标准溶液；

b. 工作电极修饰：将如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学黄曲霉毒素B1传感器作为工作电极，将步骤a中配制的不同浓度的黄曲霉毒素B1标准溶液分别滴涂到工作电极表面；

c. 工作曲线绘制：以饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，与步骤b所修饰好的工作电极组成三电极体系，在PBS缓冲溶液中进行测试；采用i-t测试手段对分析物进行检测，设置电压为0 V，运行时间100 s，激发光源为LED灯；检测对不同浓度的黄曲霉毒素B1标准溶液产生的光电流强度，绘制工作曲线；含有不同浓度的黄曲霉毒素B1标准溶液的光电流强度记为I_i，I_i与黄曲霉毒素B1标准溶液浓度c的对数之间成线性关系，绘制I_i -logc工作曲线；

d. 黄曲霉毒素B1的检测：用待测的人体血清样品代替步骤b中的黄曲霉毒素B1标准溶液，按照步骤b和c中的方法进行检测，根据响应光电流强度I和工作曲线，得到待测样品中黄曲霉毒素B1的含量；

所述的PBS缓冲溶液为10 mL ~ 15 mL、pH为5.0 ~ 8.0的含0.1 mol/L抗坏血酸的磷酸盐缓冲溶液。