[发明专利]一种BVO/CN/Co光阳极传感器的制备方法

说明书

本发明提供了一种BVO/CN/Co光阳极传感器的制备方法；包括：步骤1，钒酸铋基底的制备：步骤2,在钒酸铋薄膜旋涂50ul氮化碳分散液3次，在250℃下热处理30分钟，得钒酸铋氮化碳光阳极；将Co催化剂配置成0.5mM的溶液，将得到的钒酸铋氮化碳光阳极浸泡2min，退火30min，得BVO/CN/Co光阳极传感器。本发明在BVO/CN/Co光阳极传感器的搭建中，氮化碳和Co助催化剂协同作用，在减少表面态，提高载流子浓度和增加反应活性位点方面都有促进作用，使得光阳极的光电性能得到大幅度的提高；本发明引入Π‑rich材料与钒酸铋材料复合后，利用有机共轭材料吸附适配体，降低传感器的制造成本。

技术领域

本发明属于传感器领域；尤其涉及一种BVO/CN/Co光阳极传感器的制备方法。

背景技术

目前，一种简单、快速、灵敏的生物分子分析方法，是分析化学中极其重要且热门的研究课题之一。特别是在疾病诊断、环境监测、药物分析、食品安全分析、生命分析及病原微生物研究等领域极具吸引力。光电化学(PEC)分析方法是继光学、光化学、电化学方法之后发展起来的一种新型的分析方法。它具有简单、高效、背景信号低、灵敏度高、稳定性好等显著优势，因此受到了广大学者的高度关注及广泛研究。在PEC生物传感器的发展历程之中，筛选性能优良的光电材料、结合高效的信号放大策略、引入特异性强的分子识别元件、发展新颖且实用的分析方法等，对改善PEC生物传感器的各项分析性能、实现对生物分子的高灵敏检测起着重大作用。

钒酸铋(BiVO₄)具有2.4eV的合适的带隙，可以保证可见光采集达到大约500nm，钒酸铋的价带电位适用于中性电解质溶液中稳定的光催化氧化，因此是极有前途的PEC光电极材料。然而，由于光生电子空穴对的高复合率，BiVO₄光阳极得到的光电流密度在1个太阳光的照射下远远低于理论值(7.5mA/cm²)，因此很多工作可以集中于此进行研究。

现有技术中有一种新的光电流方向开关体系(CdSe QDs//NPC-ZnO多面体)用于PEC生物传感器，对miRNA-155进行了灵敏度检测(线性范围0.1fM-10nM；检出限，49aM)。此外，该生物传感器具有良好的稳定性、可重复性和选择性，这是由于初始光电流和检测光电流方向不同。所提出的结合链置换扩增反应策略的光电方向开关系统为光电传感器分析提供了一个新思路，尽可能避免假正或假负信号。

另外，还有一种基于多功能DNA球作为信号指示器的PEC-EC双模生物传感器。与靶点相关的三元Y结构裂解循环反应大量输出DNA，可触发RCA在TiO2底物上原位形成PDA+解码的多功能DNA球。由于DNA球靠近TiO2底物，可以获得有效的PDA+-TiO2敏化结构和快速的电子转移，从而产生极高的PEC和EC信号。该方法不仅避免了不同信号指标的复杂组合，而且利用卵裂循环扩增和RCA策略显著提高了灵敏度(PEC线性范围0.1fM-1nM；检出限，37aM；EC线性范围2fM-500pM；检出限，670aM)，为未来准确、灵敏、方便的生物分析提供了新的发展前景。

将金字塔状Cu₂O原位生长在有金纳米粒子纤维网络上，然后用BiVO₄-Bi₂S₃异质结构增敏，形成级联增敏结构。然后，通过双特异性核酸酶(DSN)诱导的靶回收反应与多支化杂交链式反应(MHCR)耦合，将DNA树枝状分子引入光电阴极传感界面，有效催化H₂O₂的分解，从而增强光电流响应，从而基于靶依赖的光电流增强，实现了miRNA-141的超灵敏测定，选择性强，稳定性高，重现性好，基于纸张的阴极PEC传感平台在临床miRNAs诊断中具有广阔的应用前景。