[发明专利]可用于检测水体中痕量汞的电化学传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可用于检测水体中痕量汞的电化学传感器，所述传感器包括一可在三电极系统中用作工作电极的金电极，其特征在于：所述金电极的反应端表面沉积有金纳米簇，所述金纳米簇上自组装有巯基修饰的可利用T-Hg²⁺-T错配形成双链DNA结构的汞特异性寡核苷酸探针。

2.根据权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于，所述汞特异性寡核苷酸探针的核苷酸序列为：5’-TCA TGT TTG TTT GTT GGC CCC CCT TCT TTC TTA-3’。

3.一种如权利要求1或2所述的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：首先制作一金电极，在其反应端的端表面进行预处理，然后电沉积金纳米簇以形成空间反应域，再取所述巯基修饰的可利用T-Hg²⁺-T错配形成双链DNA结构的汞特异性寡核苷酸探针在端表面进行自组装，在该端表面上构建成可特异性捕获离子汞的立体反应域，完成电化学传感器的制作。

4.一种用权利要求1或2所述的电化学传感器检测水体中痕量汞的方法，包括以下步骤：首先将所述电化学传感器的反应端置于待检测的环境水样中进行充分反应，反应完成后再将所述电化学传感器的反应端浸入阴离子双链DNA信号嵌入剂中进行充分处理，处理完成后再将所述电化学传感器接入三电极系统的电解池中并作为工作电极进行电化学检测，用方波伏安法测定响应峰电流的变化，当响应峰电流值在1.36微安以上时，表明待测环境水样中含有汞离子。

5.根据权利要求4所述的检测水体中痕量汞的方法，其特征在于：所述阴离子双链DNA信号嵌入剂是指2,6-蒽醌二磺酸钠。

6.根据权利要求5所述的检测水体中痕量汞的方法，其特征在于，所述方波伏安法测定响应峰电流的过程中的主要参数控制条件为：脉冲振幅25mV，脉冲频率10Hz，步阶脉冲4mV，扫描电位区间-0.7V～-0.2V。

7.根据权利要求6所述的检测水体中痕量汞的方法，其特征在于，所述反应端置于待检测的环境水样中进行充分反应时的pH值控制在6.0～7.8，所述电化学检测过程中电解池内电解质溶液的pH值控制在6.0～7.8。

8.根据权利要求7所述的检测水体中痕量汞的方法，其特征在于：当所述待测环境水样中检测出含有汞离子时，所述汞离子含量与所述响应峰电流的变化满足以下线性关系曲线：

y=(0.1163±0.0038)×logC+(1.6270±0.0062)

其中，y表示响应峰电流变化的测定值，单位μA；C表示环境水样中汞离子的浓度值，单位nmol·L^-1，上述线性关系曲线的线性范围为0.05nmol·L^-1～350nmol·L^-1，检测下限达到0.01nmol·L^-1，R²为0.9904。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的检测水体中痕量汞的方法，其特征在于：所述反应端置于待检测的环境水样中进行充分反应的反应时间不少于60min，所述反应端浸入阴离子双链DNA信号嵌入剂中进行充分处理的处理时间不少于240min。