功能石墨烯电化学传感器的制备及对有机磷农药残留检测的研究

被引量 : 0次 | 上传用户:abc890619
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
农药作为快速、高效防治病虫害等的有效武器,在农业生产方面发挥着积极的作用。但是它们的不合理使用会导致环境及农产品中农药残留的超标,给生态环境和人体健康造成很大威胁。有机磷农药是目前农业生产中应用最广泛的一类农药之一,进入人体后抑制乙酰胆碱酯的活性,会导致神经系统的衰弱,甚至死亡。因此,建立高效、灵敏、实用的农药残留分析新技术已迫在眉睫。电化学传感器具有操作简单、响应快、灵敏度高、仪器小型化、检测费用低等优点,尤其适用于药残留的现场检测。对于农药的电化学检测,提高传感器的灵敏度至关重要。基于纳米材料优良的表面效应、小尺寸效应、良好的生物相容性以及高的化学活性,将纳米材料引入到电化学传感器的研究中,对传感器的灵敏度、选择性和响应速度等都有很大提高。本论文基于新型纳米材料构建了三种不同的电化学传感器,对有机磷农药残留的检测进行了研究,主要分为以下三个方面:(1)本文以石墨烯-nafion修饰电极,然后在其表面电聚合孔雀石绿,构建了一种新型的传感器。将甲基对硫磷在碱性条件下完全水解成对硝基苯酚,用制备的传感器对对硝基苯酚进行了检测,从而实现了甲基对硫磷的间接测定。用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、计时安培法(CA)等对对硝基苯酚在电极表面的电化学行为进行了研究。结果表明,石墨烯显著提高了电极表面的电子传递速率,增强了聚孔雀石绿在电极表面的稳定性,石墨烯-nafion/聚孔雀石绿传感器对底物有很好的催化作用。对缓冲液的pH值、富集电位、富集时间和聚合圈数等实验条件进行了优化,对部分电化学动力学参数进行了研究。在最优条件下,将甲基对硫磷在碱性条件下完全水解后进行了检测,取得了良好的效果,线性范围为0.021.5mol/L,检出限为2nmol/L。制备的传感器具有很好的重现性和稳定性,水样及蔬菜中甲基对硫磷检测的回收率在97.20%104.53%之间,结果令人满意。该传感器为有机磷农药的检测提供了一个新的平台。(2)本研究采用两步沉积法,制备了一种石墨烯/铁氰化钆新型电化学传感器实现了对甲基对硫磷的快速、灵敏检测。用电化学交流阻抗法(EIS)对修饰电极的制备进行了表征,用循环伏安法(CV)、示差脉冲伏安法(DPV)等对甲基对硫磷在修饰电极表面的电化学行为进行了研究。由于石墨烯和铁氰化钆良好的协同作用,制备的石墨烯/铁氰化钆传感器对甲基对硫磷有很好的吸附催化作用。对缓冲溶液的pH值、富集电位、富集时间等影响条件进行了优化,在最佳实验条件下,甲基对硫磷的还原峰电流与其浓度在0.00810mol/L的范围内呈良好的线性关系,检出限为1nmol/L。将制备的传感器用于实际样品的检测,测得水样中甲基对硫磷的回收率在97.23%103.55%之间。制备的传感器具有较好的选择性、稳定性和较高的灵敏度,可应用于实际样品中甲基对硫磷的测定。(3)本实验制备了一种用于灵敏检测毒死蜱的新型免疫传感器。该免疫传感器高的灵敏度是通过以下三方面的信号放大作用实现的。首先,甲苯胺蓝、PAMAM功能化的石墨烯用于一抗的固定,可以有效增加抗体的固定量,提高电极表面的电子传递速率;其次,合成的Fe3O4@Au复合物具有大的比表面积、很好的催化活性和生物相容性,有利于二抗和辣根过氧化物酶的固定;此外,在过氧化氢的存在下,标记的辣根过氧化物酶催化甲苯胺蓝的氧化,有利于甲苯胺蓝在电极表面还原峰电流的增大。在实验优化的条件下,甲苯胺蓝的还原峰电流在0.0810nmol/L和10300nmol/L范围内成良好的线性关系,检出限为0.06nmol/L。该免疫传感器具有良好的稳定性、重现性和选择性。对水样中的毒死蜱进行了检测,并取得了良好的效果,说明制备的免疫传感器可有效用于环境中毒死蜱的检测。
其他文献
<正>作为现代社会的一员,在各种传统习俗的耳濡目染下,早已潜移默化的受着儒道释三教文化的熏习。可以说,青年学生对宗教知识是有一定的兴趣的,特别是对于我国主流宗教的佛教
患者,女,27岁。主因发热1个月于2008年10月26日入我院感染科。患者于1个月前无明显诱因出现发热,当时体温38℃,为持续性,伴全身不适、肌肉酸痛、鼻塞,偶有恶心、呕吐,呕吐物为胃内容
在全面推进依法治国的大背景下,集老、少、边、山、穷于一体的县份,如何以党的十八大精神为指导,进一步推进依法治县工作?笔者就近年来田林县在开展普法工作中所取得的初步成效和
报纸
宋人学杜的热潮奠定了杜诗在宋朝的经典地位,宋代对杜诗的研究亦完成了从创作实践层面向诗论层面的历史总结。笔者在对陈与义系统全面的材料整理中将陈与义学杜问题进行了全
北京孔庙是全国重点文物保护单位之一,大成殿是庙院主体建筑,年久失修。本文即根据《文物保护法》、《古建筑木结构维护与加固技术规范》的规定要求,进行的大成殿修缮设计,内
文学评点是中国文学批评的重要形式,但是目前学术界对文学评点的研究尚在初创阶段,不论是文学评点史还是文学评点作家的研究,均不够深入完善。提起古代的文学评点大家,为人熟
两汉书信体散文是中国古代书信体散文发展的重要阶段,它使书信走出公文的苑囿,为士人开辟了一个抒写心灵委曲的新天地。从两汉书信体散文的创作中,我们可以窥探士人的心路历
本文以乳杆菌烈性噬菌体P1及其宿主菌Lactobacillus plantarum IMAU10120为研究对象,采用次级感染的方法筛选出抗噬菌体植物乳杆菌自发突变株,对其噬菌体抗性、吸附特性、吸
农民专业合作社是农业资源、农民群体和农村社会关系的集合体,是涉农经济关系、政治关系、社会关系的交织点,自然的充当了很多“三农”问题的投影。因此,农民专业合作社法律制度