酶傳感器用于蔬菜和水體中有機磷農(nóng)藥快速檢測的研究
發(fā)布時間:2021-12-22 07:40
有機磷農(nóng)藥因其具有高效的殺蟲活性,能夠有效地防治病蟲害,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,被廣泛運用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。有機磷農(nóng)藥屬于一種神經(jīng)毒物,它可以對人體中樞神經(jīng)的乙酰膽堿酯酶(AChE)的活性產(chǎn)生不可逆的抑制作用,從而影響AChE對乙酰膽堿催化水解的過程,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀以及煙堿樣癥狀,嚴重時會使人因呼吸麻痹而死亡。作為我國應用最廣泛的殺蟲劑,有機磷農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)食品中殘留和累積給食品安全和人類健康造成了嚴重的威脅。因此,針對環(huán)境中有機磷農(nóng)藥的殘留建立一種快速、靈敏、準確、可靠的檢測方法具有重要意義。電化學生物傳感器方法因其儀器操作簡單、響應速度快、檢測靈敏度高、檢測成本低、適合現(xiàn)場檢測和在線分析等諸多優(yōu)點在農(nóng)藥殘留檢測方面?zhèn)涫荜P注。近年來,由于納米材料的迅猛發(fā)展以及一些新的電化學分析方法的誕生,使得新型電化學傳感器在污染物的痕量檢測中占據(jù)著越來越重要的地位。本研究提出了一種新型的檢測有機磷農(nóng)藥的電化學傳感器,并對該傳感器的實際應用能力進行了研究。我們制備了一種高靈敏的、穩(wěn)定的用于檢測有機磷農(nóng)藥的AChE電化學傳感器,其中,氮摻雜有序介孔碳(N-OMC)被合成并運用于與L-半胱氨酸(L-cystein...
【文章來源】: 湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 環(huán)境中有機磷農(nóng)藥污染
1.2.1 環(huán)境中農(nóng)藥污染
1.2.2 農(nóng)藥使用現(xiàn)狀和分類
1.2.3 有機磷農(nóng)藥污染危害
1.3 有機磷農(nóng)藥的檢測技術
1.3.1 氣相色譜法
1.3.2 氣相色譜—質譜技術
1.3.3 高效液相色譜法
1.3.4 酶聯(lián)免疫吸附法
1.3.5 電化學生物傳感器方法
1.3.5.1 基于酶活性抑制作用的電化學生物傳感器
1.3.5.2 基于酶催化農(nóng)藥水解的電化學生物傳感器
1.4 電化學傳感器概述
1.4.1 電化學傳感器及其分類
1.4.2 電化學生物傳感器和電化學酶傳感器
1.4.3 化學修飾電極
1.4.3.1 化學修飾電極的預處理
1.4.3.2 化學修飾電極的制備方法
1.4.3.3 電極的電化學表征方法
1.4.4 AChE傳感器及其檢測機理
1.4.5 酶的固定方法
1.4.5.1 物理吸附法
1.4.5.2 包埋法
1.4.5.3 共價鍵合法
1.4.5.4 共價交聯(lián)法
1.5 氮摻雜有序介孔碳
1.5.1 有序介孔材料
1.5.2 有序介孔碳及其制備
1.5.3 氮摻雜有序介孔碳及制備
1.6 金納米粒子及其應用
1.7 本研究目的、意義及主要內容
1.7.1 研究目的和意義
1.7.2 研究內容
第2章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修飾的AChE傳感器的制備
2.1 前言
2.2 實驗材料、設備與方法
2.2.1 材料與試劑
2.2.2 儀器與設備
2.2.3 有序介孔碳的制備
2.2.4 N-OMC的制備
2.2.5 AChE/N-OMC/L-cysteine/AuNPs/GCE修飾電極的制備
2.3 實驗結果與分析
2.3.1 材料的表征分析
2.3.1.1 掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡分析
2.3.1.2 傅里葉變換紅外分析以及比表面和孔徑分析
2.3.2 修飾電極電化學表征分析
2.3.2.1 電化學阻抗圖譜法分析修飾電極的電化學特性
2.3.2.2 循環(huán)伏安法分析修飾電極的電化學特性
2.4 小結
第3章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修飾的AChE傳感器檢測有機磷農(nóng)藥
3.1 前言
3.2 實驗材料、設備與方法
3.2.1 材料與試劑
3.2.2 儀器與設備
3.2.3 AChE對對氧磷農(nóng)藥的分析檢測
3.2.4 實際樣品分析
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 實驗條件的優(yōu)化
3.3.1.1 緩沖溶液pH的選擇
3.3.1.2 電極表面AChE負載量的選擇
3.3.1.3 有機磷農(nóng)藥對酶傳感器抑制時間的選擇
3.3.2 傳感器再現(xiàn)性,重復性和穩(wěn)定性研究
3.3.3 測定對氧磷農(nóng)藥的線性范圍和檢測限
3.3.4 蔬菜樣品和水體樣品中對氧磷農(nóng)藥的測定
3.4 小結
結論
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
附錄B 攻讀學位期間申請的專利項目
附錄C 攻讀學位期間參與的研究課題
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳納米管/乙酰膽堿酯酶電化學生物傳感快速檢測有機磷農(nóng)藥殘留 [J]. 杜平. 現(xiàn)代食品科技. 2015(11)
[2]AuNPs/Sol-gel復合膜法固定乙酰膽堿酯酶生物傳感器檢測有機磷農(nóng)藥 [J]. 孫春燕,李宏坤,平紅,王二雷,張民偉,劉靜波. 高等學;瘜W學報. 2011(11)
[3]馬拉硫磷的應用及其降解研究進展 [J]. 趙靜,唐欣昀,花日茂,王道勝. 安徽農(nóng)學通報(上半月刊). 2011(11)
[4]氣相色譜-負離子化學電離質譜法對咖啡中8種有機氯農(nóng)藥的檢測 [J]. 周瑞澤,佟玲,李重九,馬曉東. 分析測試學報. 2008(S1)
[5]我國農(nóng)藥產(chǎn)量躍居世界第一 [J]. 錢伯章. 農(nóng)藥研究與應用. 2008(02)
[6]我國農(nóng)藥產(chǎn)量躍居世界第一[J]. 錢伯章. 農(nóng)藥研究與應用. 2008 (02)
[7]基于碳納米管修飾電極檢測有機磷農(nóng)藥的生物傳感器 [J]. 劉潤,郝玉翠,康天放. 分析試驗室. 2007(09)
[8]酶抑制法快速檢測蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的研究現(xiàn)狀及展望 [J]. 李順,紀淑娟,孫煥. 食品與藥品. 2006(07)
[9]世界農(nóng)藥市場狀況及中國應對措施分析 [J]. 王樸,譚向勇. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題. 2002(08)
博士論文
[1]納米材料電化學傳感界面的構建及農(nóng)藥殘留檢測應用[D]. 薛瑞.北京工業(yè)大學. 2014
[2]功能化有序介孔硅和碳材料的合成及其藻毒素去除應用[D]. 滕瑋.復旦大學. 2013
[3]有機磷農(nóng)藥的酶免疫化學研究[D]. 韓麗君.中國農(nóng)業(yè)大學. 2003
碩士論文
[1]石墨烯電化學傳感器在有機磷農(nóng)藥和酚類檢測中的應用研究[D]. 王雅帥.山西大學. 2017
[2]基于納米復合材料電化學傳感的蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測方法研究[D]. 張媛媛.江蘇大學. 2017
[3]介孔碳材料固載分選酶A生物傳感器的制備及對金黃色葡萄球菌的檢測研究[D]. 陳洋.吉林大學. 2017
[4]電化學傳感器用于檢測水體中重金屬的研究[D]. 陳俊.湖南大學. 2015
[5]磁性介孔碳復合材料的合成及其在水體污染修復中的應用[D]. 楊貴德.湖南大學. 2015
[6]單分散介孔碳納米微球的改性和電化學性質研究[D]. 李進.吉林大學. 2015
[7]基于有序介孔碳材料的電化學生物傳感器的研究及其在有機污染物檢測應用[D]. 張婷婷.中國海洋大學. 2014
[8]常用有機磷農(nóng)藥的電化學分析方法研究[D]. 楊曉花.成都理工大學. 2014
[9]新型有機/無機復合材料電化學傳感器在有機農(nóng)藥檢測中的應用[D]. 姚媛媛.江西科技師范大學. 2014
[10]農(nóng)藥殘留的電化學及熒光分析方法研究[D]. 羅飛飛.湖南大學. 2013
本文編號:3546021
【文章來源】: 湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 環(huán)境中有機磷農(nóng)藥污染
1.2.1 環(huán)境中農(nóng)藥污染
1.2.2 農(nóng)藥使用現(xiàn)狀和分類
1.2.3 有機磷農(nóng)藥污染危害
1.3 有機磷農(nóng)藥的檢測技術
1.3.1 氣相色譜法
1.3.2 氣相色譜—質譜技術
1.3.3 高效液相色譜法
1.3.4 酶聯(lián)免疫吸附法
1.3.5 電化學生物傳感器方法
1.3.5.1 基于酶活性抑制作用的電化學生物傳感器
1.3.5.2 基于酶催化農(nóng)藥水解的電化學生物傳感器
1.4 電化學傳感器概述
1.4.1 電化學傳感器及其分類
1.4.2 電化學生物傳感器和電化學酶傳感器
1.4.3 化學修飾電極
1.4.3.1 化學修飾電極的預處理
1.4.3.2 化學修飾電極的制備方法
1.4.3.3 電極的電化學表征方法
1.4.4 AChE傳感器及其檢測機理
1.4.5 酶的固定方法
1.4.5.1 物理吸附法
1.4.5.2 包埋法
1.4.5.3 共價鍵合法
1.4.5.4 共價交聯(lián)法
1.5 氮摻雜有序介孔碳
1.5.1 有序介孔材料
1.5.2 有序介孔碳及其制備
1.5.3 氮摻雜有序介孔碳及制備
1.6 金納米粒子及其應用
1.7 本研究目的、意義及主要內容
1.7.1 研究目的和意義
1.7.2 研究內容
第2章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修飾的AChE傳感器的制備
2.1 前言
2.2 實驗材料、設備與方法
2.2.1 材料與試劑
2.2.2 儀器與設備
2.2.3 有序介孔碳的制備
2.2.4 N-OMC的制備
2.2.5 AChE/N-OMC/L-cysteine/AuNPs/GCE修飾電極的制備
2.3 實驗結果與分析
2.3.1 材料的表征分析
2.3.1.1 掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡分析
2.3.1.2 傅里葉變換紅外分析以及比表面和孔徑分析
2.3.2 修飾電極電化學表征分析
2.3.2.1 電化學阻抗圖譜法分析修飾電極的電化學特性
2.3.2.2 循環(huán)伏安法分析修飾電極的電化學特性
2.4 小結
第3章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修飾的AChE傳感器檢測有機磷農(nóng)藥
3.1 前言
3.2 實驗材料、設備與方法
3.2.1 材料與試劑
3.2.2 儀器與設備
3.2.3 AChE對對氧磷農(nóng)藥的分析檢測
3.2.4 實際樣品分析
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 實驗條件的優(yōu)化
3.3.1.1 緩沖溶液pH的選擇
3.3.1.2 電極表面AChE負載量的選擇
3.3.1.3 有機磷農(nóng)藥對酶傳感器抑制時間的選擇
3.3.2 傳感器再現(xiàn)性,重復性和穩(wěn)定性研究
3.3.3 測定對氧磷農(nóng)藥的線性范圍和檢測限
3.3.4 蔬菜樣品和水體樣品中對氧磷農(nóng)藥的測定
3.4 小結
結論
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
附錄B 攻讀學位期間申請的專利項目
附錄C 攻讀學位期間參與的研究課題
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳納米管/乙酰膽堿酯酶電化學生物傳感快速檢測有機磷農(nóng)藥殘留 [J]. 杜平. 現(xiàn)代食品科技. 2015(11)
[2]AuNPs/Sol-gel復合膜法固定乙酰膽堿酯酶生物傳感器檢測有機磷農(nóng)藥 [J]. 孫春燕,李宏坤,平紅,王二雷,張民偉,劉靜波. 高等學;瘜W學報. 2011(11)
[3]馬拉硫磷的應用及其降解研究進展 [J]. 趙靜,唐欣昀,花日茂,王道勝. 安徽農(nóng)學通報(上半月刊). 2011(11)
[4]氣相色譜-負離子化學電離質譜法對咖啡中8種有機氯農(nóng)藥的檢測 [J]. 周瑞澤,佟玲,李重九,馬曉東. 分析測試學報. 2008(S1)
[5]我國農(nóng)藥產(chǎn)量躍居世界第一 [J]. 錢伯章. 農(nóng)藥研究與應用. 2008(02)
[6]我國農(nóng)藥產(chǎn)量躍居世界第一[J]. 錢伯章. 農(nóng)藥研究與應用. 2008 (02)
[7]基于碳納米管修飾電極檢測有機磷農(nóng)藥的生物傳感器 [J]. 劉潤,郝玉翠,康天放. 分析試驗室. 2007(09)
[8]酶抑制法快速檢測蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的研究現(xiàn)狀及展望 [J]. 李順,紀淑娟,孫煥. 食品與藥品. 2006(07)
[9]世界農(nóng)藥市場狀況及中國應對措施分析 [J]. 王樸,譚向勇. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題. 2002(08)
博士論文
[1]納米材料電化學傳感界面的構建及農(nóng)藥殘留檢測應用[D]. 薛瑞.北京工業(yè)大學. 2014
[2]功能化有序介孔硅和碳材料的合成及其藻毒素去除應用[D]. 滕瑋.復旦大學. 2013
[3]有機磷農(nóng)藥的酶免疫化學研究[D]. 韓麗君.中國農(nóng)業(yè)大學. 2003
碩士論文
[1]石墨烯電化學傳感器在有機磷農(nóng)藥和酚類檢測中的應用研究[D]. 王雅帥.山西大學. 2017
[2]基于納米復合材料電化學傳感的蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測方法研究[D]. 張媛媛.江蘇大學. 2017
[3]介孔碳材料固載分選酶A生物傳感器的制備及對金黃色葡萄球菌的檢測研究[D]. 陳洋.吉林大學. 2017
[4]電化學傳感器用于檢測水體中重金屬的研究[D]. 陳俊.湖南大學. 2015
[5]磁性介孔碳復合材料的合成及其在水體污染修復中的應用[D]. 楊貴德.湖南大學. 2015
[6]單分散介孔碳納米微球的改性和電化學性質研究[D]. 李進.吉林大學. 2015
[7]基于有序介孔碳材料的電化學生物傳感器的研究及其在有機污染物檢測應用[D]. 張婷婷.中國海洋大學. 2014
[8]常用有機磷農(nóng)藥的電化學分析方法研究[D]. 楊曉花.成都理工大學. 2014
[9]新型有機/無機復合材料電化學傳感器在有機農(nóng)藥檢測中的應用[D]. 姚媛媛.江西科技師范大學. 2014
[10]農(nóng)藥殘留的電化學及熒光分析方法研究[D]. 羅飛飛.湖南大學. 2013
本文編號:3546021
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