[发明专利]一种柱状硼掺杂金刚石电极传感器的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及电化学生物传感器技术领域，尤其涉及一种柱状硼掺杂金刚石电极传感器的制备方法及其应用，包括以下步骤：在金属衬底上沉积硼掺杂金刚石膜以制备出硼掺杂金刚石电极，对所述硼掺杂金刚石电极进行纳米粒子修饰以得到电化学生物传感器。本发明能够极大地改善电极性能并提高电极灵敏度，还能用于检测葡萄糖及其浓度。

技术领域

本发明涉及电化学生物传感器技术领域，尤其涉及一种柱状硼掺杂金刚石电极传感器的制备方法及其应用。

背景技术

葡萄糖作为人体的基本元素和最基本的医药原料，其作用和用途十分广泛。尤其是随着广大人民生活水平的提高，葡萄糖作为蔗糖的替代用糖应用于食品行业，为葡萄糖的应用开拓了更广阔的领域。

传统的检测方法无论采用DNS比色，菲林滴定或者高效液相色谱都需要花费大量的时间才能完成一次检测。并且化学方法具有灵敏度差，专一性不强的特点，容易给实验数据造成假阳性的后果导致实验重复性差。新型的电化学传感器分析方法让检测人员从繁琐的样本分装、样本录入、结果记录等等工作中解放出来，提高效率，降低错误；采用葡萄糖生物传感器分析仪检测快速，不需要复杂的前处理过程，只需要简单的离心或过滤即可检测，并且对葡萄糖专一性识别。

作为一种新型电极材料，硼掺杂金刚石电极具有许多常规电极不可比拟的优异性能，如宽电化学势窗、低背景电流（接近于0）、极好的电化学稳定性及表面不易被污染等，这些优点使其在电化学领域发展迅速。但同时硼掺杂金刚石电极也存在着电催化活性低、表面再造困难、选择性及灵敏性差、难以大规模生产等缺点，从而限制了其应用。因此，能否充分发挥硼掺杂金刚石电极的优点同时避免其缺点，开发一种柱状硼掺杂金刚石电极的电化学葡萄糖生物传感器具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种能够极大地改善电极性能并提高电极灵敏度的柱状硼掺杂金刚石电极传感器的制备方法及其在检测葡萄糖方面的应用。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种柱状硼掺杂金刚石电极传感器的制备方法，包括以下步骤：在金属衬底上沉积硼掺杂金刚石膜以制备出硼掺杂金刚石电极，对所述硼掺杂金刚石电极进行纳米粒子修饰以得到电化学生物传感器。

优选地，采用能够被碳化的金属作为衬底材料。

优选地，所述能够被碳化的金属包括钨、钼、钛、锆、钽、铌、钒、铬中的一种或多种。

优选地，采用柱状金属作为衬底材料。

优选地，采用热丝化学气相沉积的方法在衬底上制备硼掺杂金刚石膜，衬底与热丝之间的角度为0-180°。

优选地，用于修饰硼掺杂金刚石电极的纳米粒子包括纳米铂、纳米金、纳米银、纳米镍中的一种或者多种。

优选地，采用纳米铂对硼掺杂金刚石电极进行修饰，具体为：将硼掺杂金刚石电极浸渍于0.1-20mmol/L的氯铂酸液中1-15min。

优选地，采用纳米银对硼掺杂金刚石电极进行修饰，具体为：将硼掺杂金刚石电极浸渍于银氨溶液中，加入还原剂，在25℃-95℃下处理30-200min。

本发明的另一个目的是，提供一种柱状硼掺杂金刚石电极传感器的应用，将其应用于检测葡萄糖，传感器的灵敏度范围为0.1-2000μAmM^-1cm^-2，对葡萄糖的检测限范围为5×10^-3-10^-1μM。