技术摘要：
本发明公开了一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器及其制备方法和应用。所述非酶生物传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述金属修饰多孔掺硼金刚石电极包括硅片衬底、电极工作层；所述电极工作层设置于硅片衬底的表面，所述电极工作层为 全部
背景技术：
生物传感器(biosensor)是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜 等)与物理换能器有机结合的器械或装置，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方 法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。生物传感器的结构(组成)根据定 义，包括两部分：1、生物活性材料(也叫生物敏感膜、分子识别元件)。2、物理换能器(也叫传 感器)。其中本专利涉及是传感器部分，其作用是将各种生物的、化学的和物理的信息转变 成电信号。生物反应过程产生的信息是多元化的，微电子和传感技术的现代成果为检测这 些信息提供了丰富的手段，使得研究者在设计生物传感器时对换能器的选择有足够的回旋 余地。 由于酶基传感器受限于酶生化特性，极易受到环境pH、温度和湿度等因素影响。在 酶基传感器制备、包装、运输和储存环节，不可避免的会存在暴露在热变形和化学变形下的 风险。从而给酶基传感器商业化带来质量控制和生产成本问题。此外，酶基传感器的固定化 程度会极大影响传感器的使用性能，虽然目前已有多种酶固定化方法，包括直接吸附、溶胶 凝胶包封、交联等。但对于酶基传感器固定化技术的大规模生产和商业化，简单、可重复使 用的酶固定化方法仍然是目前最大的研究难点。非酶传感器相对于酶传感器，其固定化过 程中简单可控，适合大规模化声场，在使用过程中具有较高的稳定性。但非酶传感器针对于 不同的待检物质的催化活性不同，需要认为地对非酶传感器上修饰的敏感材料进行特定的 精确化调控，以获得良好的选择性和实用性能。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明第一个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金 刚石电极的非酶生物传感器。 本发明的第二个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生 物传感器的制备方法。 本发明的第三个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生 物传感器的应用。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述非酶生物 传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述金属修饰多孔掺硼金刚石电极包 括硅片衬底、电极工作层；所述电极工作层设置于硅片衬底的表面，所述电极工作层为表面 修饰有金属纳米颗粒的多孔掺硼金刚石层，所述多孔掺硼金刚石层的孔隙表面含有sp2相。 4 CN 111579612 A 说 明 书 2/7 页 发明人发现，通过使多孔掺硼金刚石层的孔隙表面保留所产生的sp2相，一方面可 以有利于界面电阻的降低，改善界面电荷转移，而更快的电荷转移速率意味着更高的电化 学反应速率，因此可以使传感器检测灵敏度和线性范围的增加，另一方面可以增加与金属 纳米颗粒的附着力，进一步提升电极的稳定性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述多孔掺硼 金刚石层厚度为5-20μm，晶粒大小为5-20μm，(111)晶面为暴露面。由于掺硼金刚石(111)晶 面宏观呈现为金字塔状，控制(111)晶面为暴露面可以具有更大的比表面积和更高的本征 催化活性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述金属纳米 颗粒的粒径为20-30nm。当将金属纳米颗粒的粒径控制为20-30nm时，所得电极催化活性最 高。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述金属纳米 颗粒选自金、铂、镍、铜纳米颗粒中的至少一种。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自金和镍；按原子比计，金：镍＝2:8。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 金和镍时，金：镍＝2:8时，所得电极催化活性最高。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自金和铂；按原子比计，金：铂＝1:1。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 金和铂时，金：铂＝1:1时，所得电极催化活性最高。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自镍和铜；按原子比计，镍：铜＝6:4。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 镍和铜时，镍：铜＝6:4时，所得电极催化活性最高。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，包 括如下步骤： 步骤1、先于硅片衬底表面种植籽晶，然而采用热丝化学气相沉积法在衬底表面沉 积获得掺硼金刚石薄膜； 步骤2、采用磁控溅射法在掺硼金刚石薄膜表面沉积金属镍层； 步骤3、将步骤2制备的覆盖有金属镍层的样品进行热催化刻蚀形成镍颗粒镶嵌于 掺硼金刚石薄膜； 步骤4、将步骤3制备的镶嵌镍颗粒的样品采用电化学工作站进行阳极极化处理， 去除样品表面金属镍形成多孔结构， 步骤5、采用电化学工作站在步骤4得到的多孔结构样品上通过电沉积方式沉积金 属纳米颗粒即得金属修饰多孔掺硼金刚石电极； 步骤6、将步骤5所得金属修饰多孔掺硼金刚石电极作为工作电极组装成非酶生物 传感器。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，所述硅片为p型重掺杂硅片。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，种植籽晶的过程为：将衬底浸入含纳米金刚石的悬浊液中超声震荡≥30min，最后用 5 CN 111579612 A 说 明 书 3/7 页 清洗、烘干。 在实际操作过程中，先将P型重掺杂硅片置于丙酮溶液中超声清洗10分钟以除去 表面污渍，烘干备用。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，热丝化学气相沉积法的工艺为：热丝匝数为10-20匝；热丝温度2000-2500℃，通入气 体的质量流量比为氢气：甲烷：硼烷＝49：1：0.3-0.6，优选为0.3，生长压力为2.5-5Kpa，生 长温度为700-900℃；生长时间为6-12h。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤2中，所述磁控溅射的工艺为：采用纯度≥99.99％的镍靶，基底与靶材间距为10-12cm，采 取氩气气氛，沉积气压为0.5±0.05Pa，溅射功率为50-150W，沉积时间为60s，获得镍层沉积 厚度为5-50nm。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤3中，热催化刻蚀的工艺为：通入氢气进行刻蚀，氢气的质量流量为40-100SCCM，刻蚀温度 为600-1000℃，刻蚀气压控制在10-20KPa，刻蚀时间为100-300min。 在上述热催化条件下，镍团聚成纳米颗粒，掺硼金刚石中的碳原子通过镍晶格中 的缺陷，界面和表面发生短路扩散，从而不断在镍颗粒表面和界面析出。管式气氛退火炉中 的氢气在高温下与镍颗粒表面析出的碳原子反应形成碳氢基团并离开镍颗粒表面，保证镍 颗粒对掺硼金刚石刻蚀的动力学条件，最终镍颗粒不断深入掺硼金刚石内部，形成镶嵌结 构，同时在镍颗粒与掺硼金刚石界面处产生sp2相。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤4中，所述阳极极化的过程为：先将步骤3制备的镶嵌镍颗粒的样品，进行绝缘密封，再将 其置于三电极体系下与电化学工作站连接，阳极极化电压 2.0±0 .1V，极化时间为150- 180s，电解质为1.0M的硫酸钠溶液。 通过阳极极化除去掺硼金刚石表面的镍颗粒，掺硼金刚石展现出多孔结构，其作 为载体的比表面积极大增加，同时可以保留界面产生的sp2相，改善界面电荷转移。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤5中，所述电沉积金属纳米颗粒有工艺为：沉积电位为-2.0V～-1.2V；每周期沉积时间为 30s-50s，沉积溶液的浓度为1mM-10mM。 在本发明中，可以通过改变不同金属的沉积时间和电位跃迁周期数来精确控制金 属的种类与含量，可以对于不同待检物的性质，针对性实现金属颗粒共修饰电极的性能调 控。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自金和镍纳米颗粒时，沉积周期数均为5；先沉积 金纳米颗粒，沉积电位为-1.0V，一周期沉积时间为30s，沉积溶液为1mM的氯金酸溶液，然后 沉积镍纳米颗粒，沉积电位为-2.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为10mM硝酸镍溶液。 通过上述工艺，控制金镍复合纳米颗粒尺寸为20-30nm，金镍含量比为2:8，此时获 得最佳的催化性能。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自金与铂纳米颗粒时，沉积周期数均为4；先沉积 金纳米颗粒，沉积电位为-1.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为1mM的氯金酸溶液，然后 沉积铂纳米颗粒，一周期沉积电位为-1.2V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为1mM氯铂酸 6 CN 111579612 A 说 明 书 4/7 页 溶液。 通过上述工艺，控制金铂复合纳米颗粒尺寸为25-30nm，金铂含量比约为2:8，此时 获得最佳的催化性能。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自镍与铜纳米颗粒时，沉积周期数均为5，先沉积 镍纳米颗粒，沉积电位为-2.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为10mM的硝酸镍溶液；在 铜纳米颗粒沉积过程中，沉积电位为-1.5V，一周期沉积时间为30s，沉积溶液为10mM的硝酸 铜溶液。 在此工艺下获得的镍铜复合纳米颗粒尺寸为20-30nm，镍铜含量比为6:4，此时获 得最佳的催化性能。 多孔掺硼金刚石基底具有极大比表面积，可以提高金属纳米颗粒负载量，同时多 孔结构能够保证金属纳米颗粒在掺硼金刚石表面被锚定，最终提升电极的灵敏度和稳定 性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，将 步骤(5)后获得的金属修饰多孔掺硼金刚石作为工作电极，铂电极作为对电极，Ag/AgCl电 极作为对比电极构成非酶传感器。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的应用，将所述 非酶生物传感器用于检测多巴胺或葡萄糖。优选的，将所述非酶生物传感器用于检测葡萄 糖。 有益效果 本发明提供了一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述非 酶生物传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述电极工作层为表面修饰有 金属纳米颗粒的多孔掺硼金刚石层，所述多孔掺硼金刚石层的孔隙表面含有sp2相。发明人 发现，通过使多孔掺硼金刚石层的孔隙表面保留所产生的sp2相，一方面可以改善界面电荷 转移，而更快的电荷转移速率意味着更高的电化学反应速率，因此可以使传感器检测灵敏 度和线性范围的增加，另一方面可以增加与金属纳米颗粒的附着力，进一步提升电极的稳 定性。 本发明提供的制备方法，通过采用阳极极化处理，可以可控的实现镍颗粒的去除， 形成多孔结构，同时保留界面产生的sp2相。另外在本发明中，可以通过改变不同金属的沉 积时间和电位跃迁周期数来精确控制金属的种类与含量，可以对于不同待检物的性质，针 对性实现金属颗粒共修饰电极的性能调控。从而获得最佳的检测性能。 附图说明 图1为实施例1中金刚石膜未刻蚀的扫描(SEM)图。 图2为实施例1中金刚石膜刻蚀完的多孔形貌扫描(SEM)图。 图3为对比例2中不同比例金铂修饰后的所得金属修饰多孔掺硼金刚石电极的CV 检测曲线，其中曲线1为1:9，曲线2为3:7，曲线4为1:1，曲线3为3:2。 图4为对比例3中为未刻蚀金刚石修饰完Ni纳米颗粒的形貌扫描(SEM)图。 7 CN 111579612 A 说 明 书 5/7 页
本发明公开了一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器及其制备方法和应用。所述非酶生物传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述金属修饰多孔掺硼金刚石电极包括硅片衬底、电极工作层；所述电极工作层设置于硅片衬底的表面，所述电极工作层为 全部
背景技术：
生物传感器(biosensor)是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜 等)与物理换能器有机结合的器械或装置，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方 法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。生物传感器的结构(组成)根据定 义，包括两部分：1、生物活性材料(也叫生物敏感膜、分子识别元件)。2、物理换能器(也叫传 感器)。其中本专利涉及是传感器部分，其作用是将各种生物的、化学的和物理的信息转变 成电信号。生物反应过程产生的信息是多元化的，微电子和传感技术的现代成果为检测这 些信息提供了丰富的手段，使得研究者在设计生物传感器时对换能器的选择有足够的回旋 余地。 由于酶基传感器受限于酶生化特性，极易受到环境pH、温度和湿度等因素影响。在 酶基传感器制备、包装、运输和储存环节，不可避免的会存在暴露在热变形和化学变形下的 风险。从而给酶基传感器商业化带来质量控制和生产成本问题。此外，酶基传感器的固定化 程度会极大影响传感器的使用性能，虽然目前已有多种酶固定化方法，包括直接吸附、溶胶 凝胶包封、交联等。但对于酶基传感器固定化技术的大规模生产和商业化，简单、可重复使 用的酶固定化方法仍然是目前最大的研究难点。非酶传感器相对于酶传感器，其固定化过 程中简单可控，适合大规模化声场，在使用过程中具有较高的稳定性。但非酶传感器针对于 不同的待检物质的催化活性不同，需要认为地对非酶传感器上修饰的敏感材料进行特定的 精确化调控，以获得良好的选择性和实用性能。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明第一个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金 刚石电极的非酶生物传感器。 本发明的第二个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生 物传感器的制备方法。 本发明的第三个目的在于提供一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生 物传感器的应用。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述非酶生物 传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述金属修饰多孔掺硼金刚石电极包 括硅片衬底、电极工作层；所述电极工作层设置于硅片衬底的表面，所述电极工作层为表面 修饰有金属纳米颗粒的多孔掺硼金刚石层，所述多孔掺硼金刚石层的孔隙表面含有sp2相。 4 CN 111579612 A 说 明 书 2/7 页 发明人发现，通过使多孔掺硼金刚石层的孔隙表面保留所产生的sp2相，一方面可 以有利于界面电阻的降低，改善界面电荷转移，而更快的电荷转移速率意味着更高的电化 学反应速率，因此可以使传感器检测灵敏度和线性范围的增加，另一方面可以增加与金属 纳米颗粒的附着力，进一步提升电极的稳定性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述多孔掺硼 金刚石层厚度为5-20μm，晶粒大小为5-20μm，(111)晶面为暴露面。由于掺硼金刚石(111)晶 面宏观呈现为金字塔状，控制(111)晶面为暴露面可以具有更大的比表面积和更高的本征 催化活性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述金属纳米 颗粒的粒径为20-30nm。当将金属纳米颗粒的粒径控制为20-30nm时，所得电极催化活性最 高。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述金属纳米 颗粒选自金、铂、镍、铜纳米颗粒中的至少一种。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自金和镍；按原子比计，金：镍＝2:8。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 金和镍时，金：镍＝2:8时，所得电极催化活性最高。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自金和铂；按原子比计，金：铂＝1:1。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 金和铂时，金：铂＝1:1时，所得电极催化活性最高。 作为优选，本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所 述金属纳米颗粒选自镍和铜；按原子比计，镍：铜＝6:4。发明人发现，当金属纳米颗粒选自 镍和铜时，镍：铜＝6:4时，所得电极催化活性最高。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，包 括如下步骤： 步骤1、先于硅片衬底表面种植籽晶，然而采用热丝化学气相沉积法在衬底表面沉 积获得掺硼金刚石薄膜； 步骤2、采用磁控溅射法在掺硼金刚石薄膜表面沉积金属镍层； 步骤3、将步骤2制备的覆盖有金属镍层的样品进行热催化刻蚀形成镍颗粒镶嵌于 掺硼金刚石薄膜； 步骤4、将步骤3制备的镶嵌镍颗粒的样品采用电化学工作站进行阳极极化处理， 去除样品表面金属镍形成多孔结构， 步骤5、采用电化学工作站在步骤4得到的多孔结构样品上通过电沉积方式沉积金 属纳米颗粒即得金属修饰多孔掺硼金刚石电极； 步骤6、将步骤5所得金属修饰多孔掺硼金刚石电极作为工作电极组装成非酶生物 传感器。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，所述硅片为p型重掺杂硅片。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，种植籽晶的过程为：将衬底浸入含纳米金刚石的悬浊液中超声震荡≥30min，最后用 5 CN 111579612 A 说 明 书 3/7 页 清洗、烘干。 在实际操作过程中，先将P型重掺杂硅片置于丙酮溶液中超声清洗10分钟以除去 表面污渍，烘干备用。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤1中，热丝化学气相沉积法的工艺为：热丝匝数为10-20匝；热丝温度2000-2500℃，通入气 体的质量流量比为氢气：甲烷：硼烷＝49：1：0.3-0.6，优选为0.3，生长压力为2.5-5Kpa，生 长温度为700-900℃；生长时间为6-12h。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤2中，所述磁控溅射的工艺为：采用纯度≥99.99％的镍靶，基底与靶材间距为10-12cm，采 取氩气气氛，沉积气压为0.5±0.05Pa，溅射功率为50-150W，沉积时间为60s，获得镍层沉积 厚度为5-50nm。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤3中，热催化刻蚀的工艺为：通入氢气进行刻蚀，氢气的质量流量为40-100SCCM，刻蚀温度 为600-1000℃，刻蚀气压控制在10-20KPa，刻蚀时间为100-300min。 在上述热催化条件下，镍团聚成纳米颗粒，掺硼金刚石中的碳原子通过镍晶格中 的缺陷，界面和表面发生短路扩散，从而不断在镍颗粒表面和界面析出。管式气氛退火炉中 的氢气在高温下与镍颗粒表面析出的碳原子反应形成碳氢基团并离开镍颗粒表面，保证镍 颗粒对掺硼金刚石刻蚀的动力学条件，最终镍颗粒不断深入掺硼金刚石内部，形成镶嵌结 构，同时在镍颗粒与掺硼金刚石界面处产生sp2相。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤4中，所述阳极极化的过程为：先将步骤3制备的镶嵌镍颗粒的样品，进行绝缘密封，再将 其置于三电极体系下与电化学工作站连接，阳极极化电压 2.0±0 .1V，极化时间为150- 180s，电解质为1.0M的硫酸钠溶液。 通过阳极极化除去掺硼金刚石表面的镍颗粒，掺硼金刚石展现出多孔结构，其作 为载体的比表面积极大增加，同时可以保留界面产生的sp2相，改善界面电荷转移。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，步 骤5中，所述电沉积金属纳米颗粒有工艺为：沉积电位为-2.0V～-1.2V；每周期沉积时间为 30s-50s，沉积溶液的浓度为1mM-10mM。 在本发明中，可以通过改变不同金属的沉积时间和电位跃迁周期数来精确控制金 属的种类与含量，可以对于不同待检物的性质，针对性实现金属颗粒共修饰电极的性能调 控。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自金和镍纳米颗粒时，沉积周期数均为5；先沉积 金纳米颗粒，沉积电位为-1.0V，一周期沉积时间为30s，沉积溶液为1mM的氯金酸溶液，然后 沉积镍纳米颗粒，沉积电位为-2.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为10mM硝酸镍溶液。 通过上述工艺，控制金镍复合纳米颗粒尺寸为20-30nm，金镍含量比为2:8，此时获 得最佳的催化性能。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自金与铂纳米颗粒时，沉积周期数均为4；先沉积 金纳米颗粒，沉积电位为-1.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为1mM的氯金酸溶液，然后 沉积铂纳米颗粒，一周期沉积电位为-1.2V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为1mM氯铂酸 6 CN 111579612 A 说 明 书 4/7 页 溶液。 通过上述工艺，控制金铂复合纳米颗粒尺寸为25-30nm，金铂含量比约为2:8，此时 获得最佳的催化性能。 作为优选，所述金属纳米颗粒选自镍与铜纳米颗粒时，沉积周期数均为5，先沉积 镍纳米颗粒，沉积电位为-2.0V，一周期沉积时间为50s，沉积溶液为10mM的硝酸镍溶液；在 铜纳米颗粒沉积过程中，沉积电位为-1.5V，一周期沉积时间为30s，沉积溶液为10mM的硝酸 铜溶液。 在此工艺下获得的镍铜复合纳米颗粒尺寸为20-30nm，镍铜含量比为6:4，此时获 得最佳的催化性能。 多孔掺硼金刚石基底具有极大比表面积，可以提高金属纳米颗粒负载量，同时多 孔结构能够保证金属纳米颗粒在掺硼金刚石表面被锚定，最终提升电极的灵敏度和稳定 性。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的制备方法，将 步骤(5)后获得的金属修饰多孔掺硼金刚石作为工作电极，铂电极作为对电极，Ag/AgCl电 极作为对比电极构成非酶传感器。 本发明一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器的应用，将所述 非酶生物传感器用于检测多巴胺或葡萄糖。优选的，将所述非酶生物传感器用于检测葡萄 糖。 有益效果 本发明提供了一种基于金属修饰多孔掺硼金刚石电极的非酶生物传感器，所述非 酶生物传感器的工作电极为金属修饰多孔掺硼金刚石电极，所述电极工作层为表面修饰有 金属纳米颗粒的多孔掺硼金刚石层，所述多孔掺硼金刚石层的孔隙表面含有sp2相。发明人 发现，通过使多孔掺硼金刚石层的孔隙表面保留所产生的sp2相，一方面可以改善界面电荷 转移，而更快的电荷转移速率意味着更高的电化学反应速率，因此可以使传感器检测灵敏 度和线性范围的增加，另一方面可以增加与金属纳米颗粒的附着力，进一步提升电极的稳 定性。 本发明提供的制备方法，通过采用阳极极化处理，可以可控的实现镍颗粒的去除， 形成多孔结构，同时保留界面产生的sp2相。另外在本发明中，可以通过改变不同金属的沉 积时间和电位跃迁周期数来精确控制金属的种类与含量，可以对于不同待检物的性质，针 对性实现金属颗粒共修饰电极的性能调控。从而获得最佳的检测性能。 附图说明 图1为实施例1中金刚石膜未刻蚀的扫描(SEM)图。 图2为实施例1中金刚石膜刻蚀完的多孔形貌扫描(SEM)图。 图3为对比例2中不同比例金铂修饰后的所得金属修饰多孔掺硼金刚石电极的CV 检测曲线，其中曲线1为1:9，曲线2为3:7，曲线4为1:1，曲线3为3:2。 图4为对比例3中为未刻蚀金刚石修饰完Ni纳米颗粒的形貌扫描(SEM)图。 7 CN 111579612 A 说 明 书 5/7 页
