[发明专利]一种多层纳米复合材料及其电化学免疫传感器和制备方法

说明书

本发明提出一种CMK‑3(Au/Fc@MgAl‑LDH)n多层纳米复合材料，其中n大于等于1，由CMK‑3和多层组装的AuNPs和Fc@MgAl‑LDH组成。本发明的多层纳米复合材料的制备方法包含以下步骤：制备金纳米粒子AuNPs；制备Fc@MgAl‑LDH；制备层层自组装的CMK‑3(Au/Fc@MgAl‑LDH)n多层纳米复合材料。本发明还提出一种电化学免疫传感器及其制备方法，包括基底电极、修饰于基底电极上的纳米复合材料以及固定在纳米复合材料上的抗体。本方法制备的CMK‑3(Au/Fc@MgAl‑LDH)n多层纳米复合材料粘附性强、成膜性好、比表面积大、附载能力强、导电性能强和较好的电化学活性等优良性质。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及多层纳米复合材料及其电化学免疫传感器和制备方法，尤其涉及一种CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)n多层纳米复合材料及其电化学免疫传感器和制备方法。

背景技术

有序介孔碳(OMCs)是一类具有有序结构的多孔碳纳米材料。CMK-3是一种OMC纳米材料，具有良好的导电性、大的比表面积和高孔隙度。

金纳米粒子(AuNPs)以优异的导电性能而被熟知，常被用于固定生物分子，并且可以加速电子转移速率从而提高体系的导电性能。

二茂铁甲酸(Fc)具有良好的电化学稳定性和较高的氧化还原信号，常被用于电化学分析。

层状双金属氢氧化物(LDHs)是由两种金属的氢氧化物堆叠而成的一种二维平面的纳米材料，主要作为电离子粘土被发现。近年来，LDHs被广泛应用于纳米材料的固定，并且通过静电吸附可以合成LDH功能纳米材料。LDH功能纳米材料已经被广泛应用于催化、光学和电化学，并且具有较高的生物相容性、双向结构、无毒和大比表面积。

双金属氢氧化物是目前纳米材料的明星产品，它们有着较强的粘附性、较好的成膜性、较强的稳定性、较大的比表面积和可功能化修饰等优点。此外，它们也更易获得和价格低廉；但是它们的缺点也是非常突出的，例如：双金属氢氧化物导电性较差和比表面积较光滑不易固定生物分子。

Fc@MgAl-LDH纳米材料具有导电性能差、Fc信号低的缺点。为了改善Fc@MgAl-LDH纳米材料的缺点，需要一种新型的高性能的纳米复合材料，其即具有双金属氢氧化物优异性能，又具有其他材料的优良特性。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种多层纳米复合材料。

本发明提出一种多层纳米复合材料CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)_n，其中n大于等于1，由CMK-3和n层组装的AuNPs和Fc@MgAl-LDH组成。

本发明中，CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)_n多层纳米复合材料组装层数是4层。

本发明的第二目的在于提出上述多层纳米复合材料的制备方法。

选用包含二茂铁甲酸的镁铝双金属氢氧化物(Fc@MgAl-LDH)、有序介孔碳(CMK-3)和纳米金(AuNPs)为材料，发明了一种层层自组装技术，通过正负电荷相互吸引将带正电荷的Fc@MgAl-LDH、带正电荷的CMK-3和带负电荷的AuNPs进行层层自组装形成CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)n多层纳米复合材料。具体包括以下步骤：先将CMK-3溶液滴涂在基底电极上，接着取AuNPs溶液滴涂在基底电极上，再取Fc@MgAl-LDH溶液滴涂在基底电极上，自然干燥后，重复AuNPs溶液和Fc@MgAl-LDH溶液的滴涂操作，叠加n层至(Au/Fc@MgAl-LDH)_n即得CMK-3(Au/Fc@MgAl-LDH)_n多层组装的纳米复合材料。