[发明专利]一种基于复合结构纳米酶的电化学传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，所述纳米酶电化学传感器的制备方法包括以下步骤：

A、将复合结构纳米酶分散在无水乙醇和Nafion溶液以体积比为(3～8)∶1配制得到的混合液中，得到复合结构纳米酶浓度为10～50mg/mL的溶液，之后超声处理15～45min获得油墨；

B、将步骤A中所得油墨沉积于电化学传感芯片工作电极表面，于室温下干燥后，即得所述用于检测硝基苯类化合物的纳米酶电化学传感器；

步骤A中，所述复合结构纳米酶，包括基底以及生长在所述基底表面的金属氧化物纳米阵列，所述基底为二维层状纳米材料，所述二维层状纳米材料与金属氧化物纳米阵列的质量比为(1～5)∶(1～4)；所述二维层状纳米材料为二硫化钼或石墨烯，所述金属氧化物为四氧化三钴、四氧化三铁、五氧化二钒或氧化镍；所述纳米阵列为纳米线阵列、纳米柱阵列、纳米棒阵列或纳米片阵列。

2.根据权利要求1所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，步骤A中所述复合结构纳米酶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二维层状纳米材料分散于去离子水、无水乙醇或二甲基甲酰胺溶液中，将所得分散液涂覆在硅片表面，干燥；

(2)将金属盐前驱体溶于无水乙醇或去离子水中，并将所得溶液涂覆于步骤(1)所得硅片上，干燥，煅烧、冷却后取出；

(3)配制含金属盐、沉淀剂和表面活性剂的混合水溶液，将步骤(2)所得冷却后的硅片置于所述混合水溶液上方反应，反应结束后取出，洗涤、干燥、煅烧，即得所述复合结构纳米酶。

3.根据权利要求2所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述分散液中，二维层状纳米材料的浓度为0.2～0.5mg/mL。

4.根据权利要求2所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，步骤(2)中，所述金属盐前驱体为钴盐、铁盐、钒盐或镍盐，所述溶液中，金属盐前驱体的浓度为1～10mM；所述煅烧在惰性气体氛围下进行，煅烧温度为300～500℃，煅烧时间为20～40min。

5.根据权利要求2所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，步骤(3)中，所述金属盐为钴、铁、钒或镍的氯化物盐、硫酸盐、乙酸盐或乙酰丙酮盐，所述沉淀剂为尿素或氟化铵，所述表面活性剂为甘油或吐温80；所述混合水溶液中，金属盐的摩尔浓度为10～80mM，沉淀剂的摩尔浓度为10～80mM，表面活性剂与水的体积比为1∶(3～8)，所述反应在密闭条件下进行，反应温度为100～200℃，反应时间为10～30h。

6.根据权利要求2所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，步骤(3)中，所述洗涤为依次采用无水乙醇、去离子水洗涤；所述煅烧在惰性气体氛围中进行，煅烧温度为350～500℃，煅烧时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述的纳米酶电化学传感器在检测硝基苯类化合物中的应用，其特征在于，所述硝基苯类化合物为2 ,4 ,6-三硝基甲苯、2 ,4-二硝基甲苯、对硝基甲苯、对硫磷、甲基对硫磷或五氯硝基苯。