[发明专利]一种WO3-CNTs杂化材料的制备方法及其在四环素传感器中的应用

说明书

本发明提供了一种基于WO₃‑CNTs复合材料的四环素适配体传感器，其特征在于，包括玻碳电极，所述电极表面负载有纳米金颗粒与WO₃‑CNTs复合材料组成的复合膜，复合膜表面通过Au‑S键自组装有四环素适配体。其制备方法包括：在玻碳电极上逐步负载WO₃‑CNTs复合材料和纳米金，同时在四环素适配体上修饰巯基，利用Au‑S键将四环素适配体固定电极表面，得到基于WO₃‑CNTs复合材料的四环素适配体传感器。本发明中的四环素适体传感器具有高选择性、高稳定性、高灵敏度、检测限低等优点，可应用于实际水体、实际牛奶样品和实际蜂蜜中四环素的检测。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种WO₃-CNTs杂化材料的制备方法及其在四环素适配体传感器中的应用。

背景技术

环境中抗生素的来源主要包括生活污水、医疗废水以及动物饲料和水产养殖废水排放等。且由于抗生素既能促进生长又能防病治病，因此种类繁杂的各种抗生素在畜禽的饲料添加剂中被广泛使用。在动物基本治疗中的滥用，使得肉类中抗生素残留问题成为食品安全关注的焦点之一。

目前抗生素检测方法主要包括微生物法、免疫法和高效液相色谱法等。微生物法简单直观，但测定时间长且结果误差较大；高效液相色谱法简单、快捷，但需要昂贵的设备，检测程序较复杂，费用较高；而适配体传感器技术具有检测成本低、分析速度快、灵敏度高、特异性强等优点，其中用到的核酸适配体，不仅价格便宜，且可以大大缩短目标物与敏感元件的识别时间，操作简单、无污染。

碳纳米管因其独特的电学性能、生物相容性好、稳定性高、吸附能力强，引起研究者的极大关注，碳纳米管具有高度疏水性，其内在的范德华力及π-π共轭效应相互作用，使得CNTs可与一些化合物相结合，形成纳米复合材料。

作为典型的过渡金属氧化物，氧化钨因其具有高比表面积、高化学稳定性、良好的生物相容性和量子限制效应等特点，以及结构较灵活、独特的光催化和电学性能，被广泛应用在光降解、锂离子电池、光电催化、气体传感器和生物传感器等领域。氧化钨具有良好的导电性、较低的氧化还原电势，能够增强氧化还原反应的电子转移，可充当电子媒介。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种稳定性高、抗干扰性强的传感器，并提供一种便携、灵敏、易于检测实际样品中四环素残留的适配体传感器的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于WO₃-CNTs复合材料的四环素适配体传感器，其特征在于，包括玻碳电极，所述电极表面负载有纳米金颗粒与WO₃-CNTs复合材料组成的复合膜，复合膜表面通过Au-S键自组装有四环素适配体。

本发明还提供了上述基于WO₃-CNTs复合材料的四环素适配体传感器的制备方法，其特征在于，在玻碳电极上逐步负载WO₃-CNTs复合材料和纳米金，同时在四环素适配体上修饰巯基，利用Au-S键将四环素适配体固定电极表面，得到基于WO₃-CNTs复合材料的四环素适配体传感器。当四环素适配体与污染物中的四环素结合时，电极表面上的电流信号会随之增强。

优选地，所述基于WO₃-CNTs复合材料的四环素适配体传感器的制备方法，具体步骤包括：

步骤(1)：将WCl₆、羧基化碳纳米管加入到三甘醇中，超声分散，然后在100-140℃反应10-15h，反应结束后得到沉淀物，沉淀经离心分离后，用无水乙醇清洗、干燥、煅烧，得到WO₃-CNTs复合材料；