CN102507681A - 一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 - Google Patents
一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102507681A CN102507681A CN2011103238164A CN201110323816A CN102507681A CN 102507681 A CN102507681 A CN 102507681A CN 2011103238164 A CN2011103238164 A CN 2011103238164A CN 201110323816 A CN201110323816 A CN 201110323816A CN 102507681 A CN102507681 A CN 102507681A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- belts
- electrode
- double
- dioxide nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,是由单晶钛酸纳米带和商品化贵金属氯配合物或金属硝酸盐加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中加热分解腐蚀,在产物二氧化钛纳米带的表面,一步形成含二氧化钛纳米颗粒和贵金属或贵金属氧化物纳米颗粒的双异质结构材料,即二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。本发明还公开了所述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料在制备电化学传感电极中的应用。实验证实制备的电化学传感电极具有传荷迅速,传感性能优异,易于功能化改性等特征,在电化学生物传感检测方面具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于微电子生物传感技术领域,尤其涉及一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其在电化学生物检测的化学修饰电极或生物传感器电极制备中的应用。
背景技术
电化学生物传感检测是当前关注的热点,也是电化学测试应用的重要领域。但是生物分子如蛋白质(氨基酸)、核酸(DNA/RNA)和糖类(葡萄糖)等均是有机分子,导电性很差;并且极易吸附在电极表面(积垢),使生物分子测试体系灵敏度降低,甚至导致电化学生物传感器失效。
由于一维纳米材料,特别是氧化物纳米带具有大的表面积、独特的物理特性、灵敏的传感特性使得其在诸多领域如催化、传感器、电化学等方面显示出诱人的应用前景。与纳米颗粒和纳米线相比,由于纳米带在宽度和厚度方向可以达到亚微米和微米尺寸,使得纳米带的可观测和可操纵性能远远大于纳米颗粒和纳米线,所以,一些以纳米带为构筑材料的传感器件应运而生。目前研究最多的纳米带为氧化锌纳米带,利用氧化锌纳米带制作的各种传感器显示出了良好的特性。然而,氧化锌纳米带具有一个致命的弱点,就是其酸性甚至在水中都有很高的溶解性,在空气中也可以吸收水分发生形状和性质的变化。氧化锌与水的强烈作用使得其器件的实用性受到很大限制。所以,研究以环境稳定的二氧化钛纳米带作为基础材料的纳米器件将成为纳米带器件的重要研究方向。尽管二氧化钛纳米带有良好的光电、气敏、催化、光伏特性和环境稳定性,但由于输出的信号太小,难以获得更高的性能。经检索,开发二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料在电化学生物检测的化学修饰电极或生物传感器电极制备中的应用还未见报道。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及在电化学生物检测传感电极制备中的应用。
本发明所述的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,其特征在于,所述材料由如下方法制得:将单晶钛酸纳米带与商品化贵金属氯配合物或商品化金属硝酸盐按质量比为12∶1~15∶1进行混合,然后加入浸没量的无水乙醇中均匀分散,再常压下置马弗炉中以200~500℃恒温加热1~3h,一步形成二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,即形成含二氧化钛纳米颗粒和贵金属或贵金属氧化物纳米颗粒的双异质结构材料。
上述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料中,所述单晶钛酸纳米带是指以商品级P-25为原料,10M NaOH溶液为反应的溶剂,采用水热法合成的钛酸(H2Ti3O7)纳米带,具体制备方法参见专利200710017081.6一种二氧化钛纳米纸及其制备方法。
上述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料中,所述商品化贵金属氯配合物是指氯金酸,氯铂酸或氯铱酸;所述商品化金属硝酸盐是指硝酸镍、硝酸铋、硝酸铟或硝酸锡。
进一步的,所述商品化贵金属氯配合物优选氯金酸;所述商品化金属硝酸盐优选硝酸镍 或硝酸铋。
上述的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料中,所述恒温加热的温度优选500℃;恒温加热的时间优选1-2h。
本发明所述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料在制备电化学传感电极中的应用。
其中,所述制备电化学传感电极的方法是:以如下单位比例的用量,将0.5~1mg二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3~3mL无水乙醇中,然后取出3~6μL均匀混合后的溶液作为活性传感材料,滴在涂有粘结剂的基底电极上,制得二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极;其中所述粘结剂是1wt%萘酚、导电碳胶或10wt%聚四氟乙烯;所述基底电极是指铂电极、玻碳电极或石墨电极。
进一步的,上述粘结剂优选1wt%萘酚;所述基底电极优选铂电极或石墨电极。
本发明所述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料制备的电化学传感电极在电化学生物传感检测中的应用。
其中,应用本发明所述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料制备的电化学传感电极在pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)中,实施对生物分子进行传感检测。
本发明将单晶钛酸纳米带与商品化贵金属氯配合物或商品化金属硝酸盐混合,然后以无水乙醇进行分散,再常压下置马弗炉中加热,加热过程中,单晶钛酸纳米带分解成二氧化钛纳米带,贵金属氯配合物或金属硝酸盐分解成金属单质或金属氧化物纳米颗粒,同时分解过程中生成的水汽和腐蚀性气体如氯化氢,二氧化氮等混合物使单晶钛酸纳米带表面腐蚀形成二氧化钛纳米颗粒,形成含二氧化钛纳米颗粒和贵金属或贵金属氧化物纳米颗粒的双异质结构材料,即一步形成二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
在二氧化钛纳米带表面组装异质结构可以调节其能带结构,产生量子耦合效应,改善界面电荷传递动力学,双异质结构除上述优点外,还可以进一步增大二氧化钛纳米带比表面积和(110)活性晶面,为外来功能基团提供更多活性连接位点,有利于提高二氧化钛纳米带表面活性及改善其功能应用。金属氧化合物特别半导体含氧化合物是光、电、气体、离子甚至蛋白质和酶的敏感材料,表面功能化双异质结构的二氧化钛纳米带在光电转换、环境检测、生物传感器等方面展现优异的性能;金属单质优良的导电性,有利于加快半导体-金属-生物分子界面电子传递动力学,有利于提高传感电极的灵敏度;另外,由于这些纳米带表面有丰富的羟基和金属离子,可以利用胺基、羟基、羧基等不同的有机分子连接,制成各种不同的改性功能纳米带电极传感材料。
综上,本发明涉及的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其电化学生物传感修饰电极中的应用,具有如下特点:(1)对核酸、蛋白质和酶等生物分子敏感。(2)电极易于功能化改性。(3)电极传荷迅速,灵敏度高。
附图说明
图1不同纳米带显微照片,其中(a)酸腐蚀的单异质结二氧化钛纳米带;(b)金/二氧化钛双异质结纳米带。
图2不同纳米带传感电极在含腺嘌呤磷酸(0.08mM)的pH=7.4模拟体液磷酸缓冲溶液中伏安扫描曲线,其中(a)空白溶液;(b)金/二氧化钛双异质结纳米带;(c)酸腐蚀的单异质结二氧化钛纳米带。
图3不同纳米带传感电极在含O-6-苄基鸟嘌呤(0.08mM)的pH=7.4模拟体液磷酸缓冲溶液中伏安扫描曲线,其中(a)空白溶液;(b)金/二氧化钛双异质结纳米带;(c)酸腐蚀的单异质结二氧化钛纳米带。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步说明,但本发明保护内容不仅限于此。
实施例1:
0.1g单晶钛酸纳米带和1.8mL0.01M商品化氯金酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(如附图1b所示)。
将0.5mg金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的玻碳电极上,制成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果如附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,金/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
上述单晶钛酸纳米带是指以商品级P-25为原料,10M NaOH溶液为反应的溶剂,采用水热法合成的钛酸(H2Ti3O7)纳米带,具体制备方法参见专利200710017081.6一种二氧化钛纳米纸及其制备方法。
实施例2:
0.1g单晶钛酸纳米带和2mL0.01M商品化氯金酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(类似附图1b所示)。
将0.8mg金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,金/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例3:
0.1g单晶钛酸纳米带和1.6mL0.01M商品化氯金酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中300℃恒温加热2h,形成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(类似附图1b所示)。
将1mg金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的石墨电极上,制成金/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,金/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化, 及更快的电子传递能力。
实施例4:
0.1g单晶钛酸纳米带和22mg37wt%商品化氯铂酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中200℃恒温加热3h,形成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的玻碳电极上,制成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铂/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例5:
0.1g单晶钛酸纳米带和20mg37wt%商品化氯铂酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中400℃恒温加热2h,形成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.8mg铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铂/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例6:
0.1g单晶钛酸纳米带和18mg37wt%商品化氯铂酸溶液加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将1mg铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的石墨电极上,制成铂/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铂/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例7:
0.1g单晶钛酸纳米带和23.8mg35wt%商品化氯铱酸加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热3h,形成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的玻碳电极上,制成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铱/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更 快的电子传递能力。
实施例8:
0.1g单晶钛酸纳米带和20mg35wt%商品化氯铱酸加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.8mg铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铱/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例9:
0.1g单晶钛酸纳米带和19mg35wt%商品化氯铱酸加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将1mg铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的石墨电极上,制成铱/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,铱/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例10:
0.1g单晶钛酸纳米带和8.3mg商品化硝酸镍加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热3h,形成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的玻碳电极上,制成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,氧化镍/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例11:
0.1g单晶钛酸纳米带和7mg商品化硝酸镍加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将0.8mg氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3 所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,氧化镍/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例12:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和6.6mg商品化硝酸镍加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将1mg氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的石墨电极上,制成氧化镍/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,氧化镍/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例13:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和8.3mg商品化金属硝酸铋加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中300℃恒温加热3h,形成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的玻碳电极上,制成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铋/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例14:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和7mg商品化金属硝酸铋加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将0.8mg三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铋/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例15:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和6.6mg商品化金属硝酸铋加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将1mg三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的石墨电极上,制成三氧化二铋/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铋/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例16:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和8.3mg商品化金属硝酸铟加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中200℃恒温加热3h,形成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的玻碳电极上,制成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铟/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例17:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和7mg商品化金属硝酸铟加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将0.8mg三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铟/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例18:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和6.6mg商品化金属硝酸铟加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中400℃恒温加热2h,形成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将1mg三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的石墨电极上,制成三氧化二铟/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,三氧化二铟/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例19:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和8.3mg商品化金属硝酸锡加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中300℃恒温加热3h,形成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料。
将0.5mg二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3mL无水乙醇中,然后取出3μL上述均匀混合液,滴在涂有1wt%萘酚的玻碳电极上,制成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,二氧化锡/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例20:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和7mg商品化金属硝酸锡加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热2h,形成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将0.8mg二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在2mL无水乙醇中,然后取出4μL上述均匀混合液,滴在涂有导电碳胶的铂电极上,制成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,二氧化锡/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
实施例21:
0.1g水热法制备的单晶钛酸纳米带和6.6mg商品化金属硝酸锡加入乙醇中均匀分散后,在常压下,马弗炉中500℃恒温加热1h,形成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料(形貌类似附图1b所示)。
将1mg二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在3mL无水乙醇中,然后取出6μL上述均匀混合液,滴在涂有10wt%聚四氟乙烯的石墨电极上,制成二氧化锡/二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极,然后在以pH=7.4的模拟体液磷酸缓冲溶液(PBS)为电解质溶液,进行电化学生物传感检测,结果类似附图2,图3所示,与二氧化钛单异质结纳米带电极相比,二氧化锡/二氧化钛双异质结构纳米带电极对腺嘌呤磷酸及O-6-苄基鸟嘌呤生物分子传感检测中,表现出更高灵敏度,更小的电极极化,及更快的电子传递能力。
上述实施例中所述单晶钛酸纳米带是指以商品级P-25为原料,10M NaOH溶液为反应的溶剂,采用水热法合成的钛酸(H2Ti3O7)纳米带,具体制备方法参见专利200710017081.6一种二氧化钛纳米纸及其制备方法。
Claims (7)
1.一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,其特征在于,所述材料由如下方法制得:将单晶钛酸纳米带与商品化贵金属氯配合物或商品化金属硝酸盐按质量比为12∶1~15∶1进行混合,然后加入浸没量的无水乙醇中均匀分散,再常压下置马弗炉中以200~500℃恒温加热1~3h,一步形成二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,即形成含二氧化钛纳米颗粒和贵金属或贵金属氧化物纳米颗粒的双异质结构材料。
2.如权利要求1所述的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,其特征在于,所述商品化贵金属氯配合物是指氯金酸,氯铂酸或氯铱酸;所述商品化金属硝酸盐是指硝酸镍、硝酸铋、硝酸铟或硝酸锡。
3.如权利要求2所述的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,其特征在于,所述商品化贵金属氯配合物是指氯金酸;所述商品化金属硝酸盐是指硝酸镍或硝酸铋。
4.如权利要求1所述的二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料,其特征在于,所述恒温加热的温度是500℃;恒温加热的时间是1-2h。
5.权利要求1所述二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料在制备电化学传感电极中的应用。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述制备电化学传感电极的方法是:以如下单位比例的用量,将0.5~1mg二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料均匀分散在1.3~3mL无水乙醇中,然后取出3~6μL均匀混合后的溶液作为活性传感材料,滴在涂有粘结剂的基底电极上,制得二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料修饰的电化学传感电极;其中所述粘结剂是1wt%萘酚、导电碳胶或10wt%聚四氟乙烯;所述基底电极是指铂电极、玻碳电极或石墨电极。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述粘结剂是1wt%萘酚;所述基底电极是指铂电极或石墨电极。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011103238164A CN102507681B (zh) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011103238164A CN102507681B (zh) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102507681A true CN102507681A (zh) | 2012-06-20 |
CN102507681B CN102507681B (zh) | 2013-12-11 |
Family
ID=46219788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011103238164A Expired - Fee Related CN102507681B (zh) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102507681B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105664974A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-15 | 山东科技大学 | 一种硫化银/二氧化钛纳米带光催化剂及其制备方法 |
CN105688940A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-22 | 山东科技大学 | 一种硫化钨纳米片/二氧化钛纳米带复合材料及其制备方法 |
CN106525914A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-03-22 | 湖北大学 | 一种钛酸锶钡纳米颗粒修饰二氧化钛薄膜氢气传感器的制备方法 |
CN108264239A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-10 | 合肥工业大学 | 一种具有浓度梯度的TiO2基异质结纳米晶阵列及其制备方法 |
-
2011
- 2011-10-21 CN CN2011103238164A patent/CN102507681B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
《J.Mater.Chem.》 20110223 Jianjian Lin et al Nano-p-n junctions on surface-coarsened TiO2 nanobelts with enhanced photocatalytic activity 第5106-5113页 1-7 , 第21期 * |
JIANJIAN LIN ET AL: "Nano-p–n junctions on surface-coarsened TiO2 nanobelts with enhanced photocatalytic activity", 《J.MATER.CHEM.》 * |
JINGJIE CUI ET AL: "Electrocatalytic oxidation of nucleobases by TiO2 nanobelts", 《PHYS.CHEM.CHEM.PHYS.》 * |
XIAOGANG WEN ET AL: "ZnO Nanobelt Arrays Grown Directly from and on Zinc Substrates: Synthesis, Characterization, and Applications", 《J.PHYS.CHEM.B》 * |
ZHAOKE ZHENG ET AL: "Facile in situ synthesis of visible-light plasmonic photocatalysts M@TiO2 (M=Au,Pt,Ag) and evaluation of their photocatalytic oxidation of benzene to phenol", 《J.MATER.CHEM.》 * |
勾英姿 等: "掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO2的光催化性能", 《应用化工》 * |
王彦敏: "氧化钛基纳米带的改性及应用研究", 《中国优秀博士学位论文全文数据库(工程科技辑Ⅰ)》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105664974A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-15 | 山东科技大学 | 一种硫化银/二氧化钛纳米带光催化剂及其制备方法 |
CN105688940A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-22 | 山东科技大学 | 一种硫化钨纳米片/二氧化钛纳米带复合材料及其制备方法 |
CN106525914A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-03-22 | 湖北大学 | 一种钛酸锶钡纳米颗粒修饰二氧化钛薄膜氢气传感器的制备方法 |
CN106525914B (zh) * | 2016-09-29 | 2019-04-05 | 湖北大学 | 一种钛酸锶钡修饰二氧化钛薄膜氢气传感器的制备方法 |
CN108264239A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-10 | 合肥工业大学 | 一种具有浓度梯度的TiO2基异质结纳米晶阵列及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102507681B (zh) | 2013-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yan et al. | Carbon‐nanotube‐based glucose/O2 biofuel cells | |
Lv et al. | DNA-dispersed graphene/NiO hybrid materials for highly sensitive non-enzymatic glucose sensor | |
Niu et al. | Platinum nanoparticle-decorated carbon nanotube clusters on screen-printed gold nanofilm electrode for enhanced electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide | |
Chaturvedi et al. | A nanoceria–platinum–graphene nanocomposite for electrochemical biosensing | |
CN102204002B (zh) | 微生物燃料电池 | |
Zhang et al. | Novel Bi2+ x WO6 p–n Homojunction Nanostructure: Preparation, Characterization, and Application for a Self-Powered Cathodic Photoelectrochemical Immunosensor | |
Kim et al. | Enzyme adsorption, precipitation and crosslinking of glucose oxidase and laccase on polyaniline nanofibers for highly stable enzymatic biofuel cells | |
Ni et al. | In-situ growth of Co 3 O 4 nanoparticles on mesoporous carbon nanofibers: a new nanocomposite for nonenzymatic amperometric sensing of H 2 O 2 | |
Yang et al. | Size dependence of SiO2 particles enhanced glucose biosensor | |
CN102507681B (zh) | 一种二氧化钛纳米带表面功能化双异质结构材料及其应用 | |
CN107768692B (zh) | 一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池 | |
CN106770562A (zh) | 一种CoS2/氮掺杂石墨烯复合材料构建电化学传感器在葡萄糖电化学分析中的应用 | |
CN103066304B (zh) | 一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用 | |
Zaidi | Graphene: a comprehensive review on its utilization in carbon paste electrodes for improved sensor performances | |
Prasad et al. | Self-assembly synthesis of Co 3 O 4/multiwalled carbon nanotube composites: an efficient enzyme-free glucose sensor | |
CN107941889A (zh) | 一种二氧化锡‑三维石墨烯纳米复合材料固定蛋白质修饰电极的制备及电化学传感应用研究 | |
CN104649337A (zh) | 多孔NiO/CeO2杂化纳米片阵列及其制备方法和用途 | |
CN104022291A (zh) | 微生物燃料电池、阴极、阴极催化剂及其制备方法 | |
Ankitha et al. | Ultrasensitive electrochemical detection of dopamine from human serum samples by Nb2CTx-MoS2 hetero structures | |
CN104014370A (zh) | 一种过氧化物模拟酶、制备及其应用 | |
Juang et al. | Octahedral Cu2O nanoparticles decorated by silver catalyst for high sensitivity nonenzymatic H2O2 detection | |
CN102082285B (zh) | 基于复合纳米界面的微生物燃料电池的制备方法 | |
CN107132259A (zh) | 一种基于掺杂石墨烯的胆固醇传感器及制备与应用 | |
Nazir et al. | Fabrication of low over-potential manganese doped samarium oxide as synergistic electro-catalyst for generation of sustainable energy | |
Wang et al. | Oxidation and detection of L-cysteine using a modified Au/Nafion/glass carbon electrode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131211 Termination date: 20191021 |