[发明专利]铜离子电化学发光检测电极、检测器及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了铜离子电化学发光检测电极、检测器及其制备方法与应用，本发明的铜离子电化学发光检测器将一维的g‑C₃N₄纳米管材料作为阴极电化学发光体系中的发光体；同时使用g‑C₃N₄纳米管/K₂S₂O₈电化学发光体系实现对Cu²⁺的高效灵敏检测(检测限可达0.025nM)。具有检测范围宽、灵敏度高、可控性好、操作简单以及反应速度快等特点，极大克服了相关技术中样品前期处理繁琐，仪器设备昂贵，需要专业技术人员操作，运行成本高等缺点。

技术领域

本发明涉及电化学发光检测技术领域，具体涉及铜离子电化学发光检测电极、检测器及其制备方法与应用。

背景技术

随着工业化进程的迅猛发展，大量的重金属离子直接或间接排入环境中，致使重金属污染日益成为一个严重的环境问题。重金属在生态系统中具有持久的富集性，不可降解性，可以通过食物链不断积累放大，最后到达人体内，影响人类健康。而其中的铜虽然是人类身体中必需的微量元素，但其超过一定限制后就会对人体造成危害，当人体摄入铜过量后会抑制人体酶的活性，对细胞膜造成严重损伤，并影响消化系统，引起呕吐、腹痛，甚至危及生命；此外，长期接触可导致失忆、肝功能异常、注意力不集中、易怒等慢性疾病，因此需要对水中的铜离子含量进行监测分析。

相关技术中，最为常用的重金属离子检测方法包括：电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子吸收光谱法(AAS)、高效液相色谱法(HPLC)、以及原子吸收光谱法(AAS)等传统方法，然而这些方法普遍存在样品前期处理繁琐，仪器设备昂贵，需要专业技术人员操作，运行成本高等缺点，限制了其大规模应用。

相关技术中还采用电化学发光技术检测Cu²⁺；电化学发光(又称电致化学发光，Electrochemiluminescence，ECL)是发光体通过高能电子转移反应在电极表面形成激发态物质，然后经过能量弛豫跃迁回基态从而发射出光子的过程。电化学发光分析技术结合了化学发光分析与电化学分析两种方法的优势，具有检测范围宽、灵敏度高、可控性好、操作简单以及反应速度快等特点。基于电化学发光的这些优势，科研工作者将其应用于分析科学的许多领域，如水中金属离子的检测、有机物分子的检测、免疫检测分析、DNA检测等。

相关技术中采用电化学发光技术检测Cu²⁺的材料主要有黑磷量子点、g-C₃N₄纳米片、聚合物点和碳量子点等，但这些材料在检测Cu²⁺时灵敏度相对较差，因此需要新的材料来进一步提高其检测灵敏度。

因此，需要开发一种铜离子电化学发光检测电极，该电极的灵敏度高。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铜离子电化学发光检测电极，该电极的灵敏度高。

本发明还提供了上述铜离子电化学发光检测电极的制备方法。

本发明还提供了上述铜离子电化学发光检测电极在制备铜离子电化学发光检测器中的应用。

本发明还提供了上述铜离子电化学发光检测器，该检测器的灵敏度高。

本发明还提供了上述铜离子电化学发光检测器的制备方法。

本发明还提供了上述铜离子电化学发光检测器在铜离子检测中的应用。

一种铜离子电化学发光检测电极，包括g-C₃N₄纳米管。