纳米材料电化学传感界面的构建及农药残留检测应用

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:wstpxx
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
我国是一个农业大国,也是农药生产和使用的大国。随着农业的发展,农药残留所引发的环境污染和食品安全问题逐渐引起了人们的重视。发展农药残留检测技术,尤其是快速检测技术,对及时监控环境和食品中的农药残留具有重要意义。电化学传感技术是农药残留快速检测技术中的一种重要方法。根据检测原理的不同,又可分为化学传感器、酶生物传感器和免疫传感器等。近年来随着纳米科技的发展,利用纳米材料的特性来构建快速、高效、灵敏以及适合现场检测的电化学传感器已成为农药残留快速检测技术的研究发展方向。本文通过对石墨烯、碳纳米管、贵金属纳米粒子、磁性纳米粒子等新型纳米材料电化学催化活性的考察,针对不同的传感器,选择合适的纳米材料来构建传感器界面,以期制得灵敏度高、选择性好、响应快、稳定性好的电化学传感器。主要研究内容包括:(1)以石墨烯-Nafion复合物作为固相吸附剂,修饰玻碳电极(Graphene-Nafion/GCE),制备用于检测有机磷农药的溶出伏安电化学传感器。采用改进的Hummers化学法制备氧化石墨和石墨烯,并且利用X射线光电子能谱对其进行了表征。分别采用扫描电子显微镜和循环伏安法、方波伏安法考察了修饰电极的表面形貌特征和电化学特性。在优化实验条件下,考察该传感器对甲基对硫磷检测的线性范围和检出限,并进一步将其应用于实际样品的测定。(2)以丝素蛋白(SF)为载体,通过非共价吸附将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定在修饰了多壁碳纳米管(MWNTs)的玻碳电极上,制备用于检测有机磷和氨基甲酸酯类农药的酶生物传感器AChE-SF/MWCNTs/GCE。通过原子力显微镜考察了修饰电极表面的形貌特征。采用安培法研究了乙酰硫代胆碱在该生物传感器上的电化学行为。在优化的实验条件下,建立了响应的分析方法,并将该酶传感器应用于蔬菜样品中甲基对硫磷的检测。(3)采用层层自组装技术制备了快速检测有机磷农药的生物传感器,利用带正电荷的高分子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将AChE和金纳米粒子(AuNPs)通过静电力逐层固定到玻碳电极表面,利用扫描电子显微镜、交流阻抗和微分脉冲伏安法分别考察了修饰电极的形貌特征以及电化学特性。考察酶传感器对甲基对硫磷检测的线性范围和检测限,并将其进一步应用于实际样品的测定。(4)采用化学共沉淀技术制备磁性纳米粒子复合物Fe3O4-AuNPs,并以此磁性纳米复合物构建用于快速检测有机磷农药的酶生物传感器。通过磁力作用将Fe3O4-AuNPs纳米粒子固定在自制的磁性玻碳电极(MGCE)上,并以此作为AChE的载体。分别通过X射线衍射、振动样品磁强和透射电镜表征了磁性纳米粒子复合物Fe3O4-AuNPs的成分、磁性及其形貌特征。利用电化学阻抗、循环伏安法和差分脉冲伏安法表征了自制磁性玻碳电极以及修饰好的酶传感器(AChE/Fe3O4-AuNPs/CNTs/MGCE)的电化学特征。考察了该酶传感器对于对氧磷检测的线性范围和检测限,并将其进一步应用于实际样品的测定。(5)采用竞争免疫分析法,基于半抗原对抗体的反应原性,建立了快速检测除草剂2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)的电化学免疫分析方法。将半抗原自组装在烷基化的玻碳电极上,与分析物竞争吸附酶标抗体。优化免疫传感器的实验条件。将免疫传感器应用于实际水样的测定。
其他文献
<正> 由戴维·芬其尔(DavidFincher)执导的影片《七宗罪》是一部扣人心弦、令人发指的心理恐怖片。它堪称为一部“黑色经典”。从表面上看,它讲述的是一个司空见惯的“警察与
针对目前装备的爆炸物销毁器存在的不足,提出了一种新的设计思路,重点从结构设计、材料选取、弹道性能等方面加以改进,通过理论分析与试验测试,成功设计出了一种简便实用的无
"工笔画"作为一个画种的事实可谓历史悠久,但作为一个规范的绘画品类概念是在清代乾隆时期才正式提出来。"工笔画"名称的最初使用很大程度上是在文人写意画的强势压力下所引
目的了解在校大学生的睡眠质量及其影响因素,为改善大学生睡眠状况提供依据。方法采用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)和自制的基本情况及相关因素调查表,于江西某高校随机抽取在校
阐述知识产权的内涵,分析汽车企业知识产权的现状,剖析我国汽车企业中知识产权的问题。从知识产权的管理与保护着眼,有针对性地提出汽车企业在知识产权保护中应采取的方法。
<正> 在一般日本人的印象里,“旧书店”总让人想起拥挤的铺面,灰暗的水泥地和满地发霉的旧书,但这一景象在新一代旧书店里已成陈年往事。由于近年来日本
不对称傅克反应是合成光学纯的芳香族衍生物最重要的方法之一。本论文应用双轴手性酰亚胺二磷酸催化了3-吲哚甲基仲醇和叔醇衍生物分别与吡咯和N-甲基吲哚的不对称傅克反应,
本文通过分析目前包装行业的发展趋势,针对目前存在的环境问题,研究包装与商品、包装与环境之间的关系,提出课题的研究方向,指出所要阐述的问题。如何提升包装的价值,让包装
本文通过标准中常规测试方法、电化学阻抗谱和实罐保温评价了覆膜铁和涂料铁的各项性能。结果表明,覆膜铁板材抗酸性、抗硫性、耐蒸煮性和抗冲击性与涂料铁相当,耐蚀力和抗划