基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器及制备

技术特征：
1.一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，包括工作电极、多孔导电骨架、化学修饰的导电粒子以及仿生酶离子选择膜；所述多孔导电骨架位于所述工作电极的表面，所述多孔导电骨架与所述仿生酶离子选择膜通过所述化学修饰的导电粒子进行共价结合；所述仿生酶离子选择膜的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、蛋白质、金属氧化物以及聚合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，所述仿生酶离子选择膜的材料包括含钴离子的钴胺素、co3o4、钴(ⅱ)-双水杨醛邻苯二胺、钴(ⅱ)-四氨基酞菁以及亚硝酸盐氧化酶中的至少一种；和/或，所述多孔导电骨架的材料包括多孔导电金属和多孔导电非金属中的至少一种。3.根据权利要求2所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，所述多孔导电金属包括泡沫金、泡沫镍以及泡沫钛中的至少一种；和/或，所述多孔导电非金属包括泡沫碳、导电聚合物、导电介质掺杂的绝缘材料中的至少一种。4.根据权利要求3所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，所述导电介质包括石墨烯、碳纳米管以及纳米金属粒子中的至少一种；和/或，所述绝缘材料包括蛋白质、绝缘聚合物以及陶瓷中的至少一种。5.根据权利要求1所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，所述化学修饰的导电粒子包括氨基修饰的导电粒子、羧基修饰的导电粒子以及巯基修饰的导电粒子中的至少一种。6.根据权利要求5所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，其特征在于，所述导电粒子包括碳纳米管、纳米金属粒子以及导电聚合物中至少一种。7.一种权利要求1～6中任一项所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；将多孔导电骨架的材料和化学修饰的导电粒子在溶剂中分散，制备分散液；将仿生酶离子选择膜的材料与所述分散液混合，制备电极修饰液；将所述电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品；对所述传感器预成品进行加热处理。8.根据权利要求7的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水；和/或，所述多孔导电骨架的材料、所述仿生酶离子选择膜的材料以及化学修饰的导电粒子的质量比为(0.6～8):(0.3～3):(0.1～1)。9.权利要求1～6中任一项所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，或者权利要求7～8中任一项所述的制备方法制备的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，在亚硝酸盐含量检测中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：在仿生酶离子选择膜表面滴加待测溶液，并检测所述待测溶液产生的稳态电流，进而根据该稳态电流获取所述待测溶液的亚硝酸盐含量。

技术总结
本发明涉及一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器、制备方法和应用。该传感器包括工作电极、多孔导电骨架、化学修饰的导电粒子以及；其中多孔导电骨架与仿生酶离子选择膜通过化学修饰的导电粒子进行共价结合，仿生酶离子选择膜的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、蛋白质、金属氧化物以及高分子聚合物等。使用该传感器对样品中的亚硝酸盐含量进行检测时，能够特异性识别和螯合亚硝酸根，对其他干扰物质不敏感，实现亚硝酸根的特异性检测。同时，仿生酶离子选择膜螯合亚硝酸根之后能够快速催化氧化还原反应的发生，通过多孔导电骨架促进电子转移，实现电流型亚硝酸根的灵敏快速检测。酸根的灵敏快速检测。酸根的灵敏快速检测。


技术研发人员：王晗 王雪琪
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/9/6