[发明专利]一种纳米银线阵列传感器的制备方法及其在抗坏血酸生物分子测定中的应用

说明书

本发明提供了一种纳米银线阵列传感器的制备方法及其在抗坏血酸生物分子测定中的应用。本发明在阳极氧化铝模板辅助下，用直流电解法直接在玻碳电极(GCE)表面生长了高度有序的纳米银线阵列，纳米银线阵列高度均匀有序，单根纳米线的直径约40nm，与所用氧化铝模板的平均孔径吻合，从而构建出一种新型传感器，并将其用于生物小分子抗坏血酸的测定，大幅提高其灵敏度。

技术领域

本发明属于生物分子检测传感器领域，涉及一种纳米银线阵列传感器的制备方法及其在抗坏血酸生物分子测定中的应用。

背景技术

抗坏血酸(AA)是一种重要的生物物质，广泛存在于食品、动植物体液及组织以及药品中。由于抗坏血酸(AA)的氧化产物对电极产生污染，造成电极的″中毒″，同时，由于它在固体电极上有较高的过电位而导致其测定灵敏度低、重现性差。化学修饰电极(CME)的出现为降低抗坏血酸(AA)的过电位、提高测定的灵敏度提供了有利的手段。

一维纳米材料不仅表现出一般纳米材料的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，还拥有特殊的光、电、磁性能，例如强发光、光电效应、压电性能、I-V非线性、超导、巨磁阻等，它们在纳米器件、药物释放、纳米传感器等方面有着广泛的应用前景。近年来，许多方法已被发展用于制备一维纳米材料，如模板法、化学气相沉积、激光烧蚀法、蒸发冷凝法、溶液反应法等。但是，到目前为止，制备大面积有序纳米阵列材料仍然是一个挑战，而有序纳米阵列材料恰恰是纳米原型器件制作和应用的基础。模板合成法的应用大大促进了对有序纳米阵列材料的研究。多孔阳极氧化铝模板在加工纳米材料方面拥有很多优点，如孔洞相互平行垂直于表面、分布高度均匀有序、孔径(7-300nm)和孔深(几μm到200μm)广泛可调、机械和热稳定性好，以及加工方法成熟且多样等。

早在六十年代，人们发现当电极的尺寸从毫米级降到微米级时，就表现出若干不同于常规电极的电化学特征，如高传质速率、小时间常数、低IR降、高电流密度、高信噪比等，这些电化学特性不论是对基础研究还是对应用研究都起到了积极作用。近年来已有大量报道将纳米材料应用于电化学研究，但多数集中在电极表面吸附纳米粒子、颗粒自组装、纳米薄膜及其修饰掺杂。然而，真正将纳米材料用于实际检测体系，不仅要有很高的灵敏度，更重要的是稳定性、重现性、较长的寿命。要达到这些性能，关键在于能够完全可控制地、可重复地、方便地加工纳米材料电极。

综上所述，本发明提供了一种新型纳米阵列传感器的制备方法，并将其应用于抗坏血酸生物分子的测定。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米银线阵列传感器的制备方法。

具体包括以下步骤：

S1、模板制备：将高纯铝片两步阳极化处理，得到纳米孔洞高度均匀有序的模板；

S2、配制无氰银电解底液：将AgNO₃溶液缓缓加入Na₂SO₃溶液，得到无色澄清溶液，再加入NaH₂PO₄和柠檬酸三钠，用稀硝酸调整溶液pH值，得到无氰电解银的底液；

S3、电极预处理：将玻碳电极前处理后进行循环电位扫描处理，直至得到稳定的循环伏安图，化学清洗后以超纯水充分淋洗电极表面，并浸入超纯水中浸泡备用；

S4、纳米银线阵列传感器的制备：把预处理的电极用高纯氮气吹干，将阳极氧化铝模板用导电银胶固定在预处理好的电极表面，以装配了模板的电极为阴极，铂片为阳极，在室温下不断搅拌进行阳极氧化处理，观察到模板表面有一层白色的银时即可停止电解，将电极从电解溶液中取出，刮去表面的银后，用大量的水冲洗，再用10％H₃PO₄溶去模板，反复清洗后浸泡在水中备用，得到纳米银线阵列传感器。