本发明专利技术涉及一种CdS敏化TiO2环境雌激素光电化学传感器制备方法与应用，该方法利用TiO2作为抗原捕获基底材料，采用直接滴加Na2S的方法，在Cd2+功能化的TiP纳米材料作为标记物修饰电极的表面原位生成CdS光电活性材料，通过可见光波长的LED灯照射CdS转化成光电流信号。基底材料TiO2与CdS能带匹配度良好，能进一步提高CdS的光电流转换信号，从而制备超灵敏检测雌二醇，雌三醇，己烯雌酚，双酚A，壬基酚，雌酮等多种环境污染物的竞争型光电化学免疫传感器。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种CdS敏化TiO2环境雌激素光电化学传感器制备方法与应用，该方法利用TiO2作为抗原捕获基底材料，采用直接滴加Na2S的方法，在Cd2+功能化的TiP纳米材料作为标记物修饰电极的表面原位生成CdS光电活性材料，通过可见光波长的LED灯照射CdS转化成光电流信号。基底材料TiO2与CdS能带匹配度良好，能进一步提高CdS的光电流转换信号，从而制备超灵敏检测雌二醇，雌三醇，己烯雌酚，双酚A，壬基酚，雌酮等多种环境污染物的竞争型光电化学免疫传感器。【专利说明】一种CdS敏化T12环境雌激素光电化学传感器制备方法与应用
本专利技术涉及一种CdS敏化T12环境雌激素光电化学传感器制备方法与应用，具体涉及一种原位生成CdS敏化T12的竞争型环境雌激素光电化学生物传感器的制备方法及应用，属于新型功能材料与环境污染物生物传感检测
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技术介绍
随着现代工农业的快速发展，大量环境有害物质随着人类的生产活动进入人类生活环境，对人类的健康产生极大危害。环境雌激素是指存在于环境中，具有类似生物体内雌激素活性的化学物质，进入人体后可产生具有模拟雌激素作用的环境毒素。环境中的痕量雌激素通过食物链进入人体，会形成假性激素，通过影响人类肾上腺、甲状腺等人体重要的内分泌腺体，使其不正常分泌，从而造成人体神经系统和免疫系统的功能障碍，严重影响人类身心健康。 监测是保证食品安全的重要环节，建立一种快速、简便、灵敏检测环境雌激素的方法十分重要。目前国内外对环境雌激素检测的方法主要有高效液相色谱法、免疫学方法，电化学方法、生物分析法等，但多数需要贵重仪器，其操作复杂，检出限高，不能得到很好的应用。因此，为了解决上述方法的不足之处，本专利技术提供了一种简单、快速、灵敏度和选择性高的光电化学免疫分析方法。 光电化学传感器是基于物质的光电转换特性来确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学检测方法具有灵敏度高、设备简单、易于微型化的特点，已经成为一种极具应用潜力的分析方法，在食品、环境、医药等领域具有广阔的应用前景。 本专利技术采用具有良好的光吸收效率的罗丹明B敏化T12半导体复合材料作为半抗原捕获基底，利用Cd2+功能化的多孔TiP纳米颗粒标记抗体，通过在电极表面直接滴加Na2S,原位生成高光电转换率的窄带隙CdS。由于基底材料T12与CdS能带匹配度良好，能进一步提高CdS的光电流转换信号。本专利技术制备的一种CdS敏化T12环境雌激素光电化学传感器，具有低成本、高灵敏、特异性好、快速检测等优点，且制备过程简单，在可见光区域实现了对多种环境雌激素的快速、灵敏检测，有效克服了目前环境雌激素检测方法的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是基于原位生成窄带隙CdS，构建了一种简单、快速、灵敏的竞争型光电化学免疫传感器。 本专利技术的目的之二是通过原位生成的窄带隙CdS与基底宽带隙T12能带匹配，实现了可见光区域对多种环境雌激素的快速、灵敏检测目的。 本专利技术的技术方案如下: 1.一种CdS敏化Ti02环境雌激素光电化学传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将导电玻璃依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗,氮气吹干；取6μ?、2?4mg/mL罗丹明B功能化T12溶液滴加到导电玻璃的导电面，室温下晾干，40(T50(TC煅烧3(T60min，冷却，得到罗丹明B-T12修饰的玻璃电极；(2)在罗丹明B-T12修饰的玻璃电极表面，滴加4μ?、0.Γ? Pg/mL的环境雌激素标准溶液，超纯水冲洗电极表面，4°C冰箱中晾干；(3)继续滴加4PL、质量分数为广3%的BSA溶液，封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗电极表面，40C冰箱中晾干；(4)继续滴加4μ?环境雌激素标准溶液与抗体孵化溶液的混合液，超纯水冲洗电极表面，4°C冰箱中晾干，制得了 CdS敏化T12光电化学传感器。 所述环境雌激素标准溶液与抗体孵化溶液的混合液，是由等体积的TiPOCd2+-Ab抗体孵化溶液分别与不同浓度待测的环境雌激素标准溶液混合制得；所述不同浓度待测的环境雌激素标准溶液，其浓度为I pg/mL?20 ng/mL。 2.罗丹明B功能化T12溶液的制备 (1)T12粉末的制备0.0Γ0.03 mol钛酸四丁酯溶解于30mL乙醇中，加入1mL水，搅拌30?120min，将混合溶液转移到高压釜中，200°C下反应5?10h，所得到的产物用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤，7(T90°C条件下真空干燥12h，得到T12粉末；(2)罗丹明B功能化T12溶液的制备 取10 mg T12粉末加入到2.5 mL、0.Γθ.2 mg/mL罗丹明B水溶液中，用0.lmol/LNaOH调节pH至7,振荡4?24 h,离心干燥,用水配成2 mg/mL的罗丹明B功能化T12溶液。 3.TiPOCd2+-Ab抗体孵化溶液的制备(1)TiP的制备0.3 g的十二烷基硫酸钠加20 mL乙醇超声，向溶液中加入2?4 mL、质量分数为85%的H3PO4,混合溶液搅拌4 h，生成白色的NaH2PO4沉淀，离心分散在少量乙醇中；向上述乙醇分散的溶液中快速加入5 mL钛酸丁酯与乙醇的混合溶液，该混溶液中钛酸丁酯与乙醇的体积比为1:4?8，搅拌20 min，80°C回流6 h，用水、乙醇各离心洗涤三次，得到TiP白色粉末； (2)TiPiCd2+溶液的制备 将 I mL、40 mg/mLTiP 水溶液和 17 mL、6?14 mmol/L 的 Cd (NO3) 2.4H20 水溶液共混,50°C下搅拌4?24 h，离心，水洗涤3次，得到的TiPOCd2+用水分散为20 mg/mL的TiPOCd2+溶液； (3)TiPiCd2+-Ab抗体孵化溶液的制备 向2mL、20 mg/mL的TiPOCd2+溶液中加入7.5 mL、l?3 mg/mL的聚丙烯胺盐酸盐水溶液，超声2(T60 min，离心洗涤；分散在2 mL、质量分数为1.(Γ3.5%的戊二醛水溶液中，震荡 2h并离心，用pH为7.4的PBS稀释为2 mL ;加入10?100 μ L、I mg/mL环境雌激素抗体Ab溶液，振荡20 h，用pH为7.4的PBS离心洗涤，最后分散在5 mL、pH为7.4的PBS中，制得TiPOCd2+-Ab抗体孵化溶液，4°C下保存备用。 4.环境雌激素的检测步骤(I)在所制备的光电化学传感器电极表面，滴加4 μ?、0.7 mol/L的Na2S溶液，放置30?80 min ；(2)使用电化学工作站以三电极体系进行测试，饱和甘汞电极为参比电极，钼丝电极为辅助电极，所制备的光电化学传感器电极为工作电极，在10 mL、pH 7.(Γ7.5的含0.lmol/L抗坏血酸的PBS缓冲溶液中进行测试；(3)用时间-电流法对环境刺激素标准溶液进行检测，设置电压为0.1 V，运行时间100s，照射LED灯波长为400?450 nm ；(4)当背景电流趋于稳定后，每隔20s开灯持续照射10 S，记录光电流，绘制工作曲线.-^4 ，(5)将待测的环境雌激素样品溶液代替环境雌激素标准溶液进行检测。 5.本专利技术所述的环境雌激素选自下列之一:雌二醇，雌三醇，己烯雌酚，双酚A，壬基酚，雌酮。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CdS敏化TiO2环境雌激素光电化学传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将导电玻璃依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗，氮气吹干；取6 µL、2~ 4mg/mL罗丹明B功能化TiO2溶液滴加到导电玻璃的导电面，室温下晾干，400~500℃煅烧30~60min，冷却，得到罗丹明B‑TiO2修饰的玻璃电极；（2）在罗丹明B‑TiO2修饰的玻璃电极表面，滴加4 µL、0.1~1 µg/mL的环境雌激素标准溶液，超纯水冲洗电极表面，4℃冰箱中晾干；（3）继续滴加4 µL、质量分数为1~3%的BSA溶液，封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗电极表面，4℃冰箱中晾干；（4）继续滴加4 µL环境雌激素标准溶液与抗体孵化溶液的混合液，超纯水冲洗电极表面，4℃冰箱中晾干，制得了CdS敏化TiO2光电化学传感器；所述环境雌激素标准溶液与抗体孵化溶液的混合液，是由等体积的TiP@Cd2+‑Ab抗体孵化溶液分别与不同浓度待测的环境雌激素标准溶液混合制得；所述不同浓度待测的环境雌激素标准溶液，其浓度为1 pg/mL~20 ng/mL。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜斌，黎荣霞，闫涛，魏琴，朱宝存，吴丹，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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