【摘要】：有機(jī)磷類及氨基甲酸酯類農(nóng)藥因具有高效、廣譜、殘留時(shí)間短等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,但由于過(guò)度以及不合理使用,其對(duì)人們的飲食安全和環(huán)境保護(hù)造成了嚴(yán)重的威脅。因此,建立一種方便、快捷、高效并適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的分析方法,對(duì)有機(jī)磷類及氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速地檢測(cè)分析具有重要意義。電化學(xué)乙酰膽堿酯酶(AChE)傳感器法由于具有方便、快捷、成本低、易于微型化、現(xiàn)場(chǎng)化等優(yōu)點(diǎn),在有機(jī)磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方面存在較大的應(yīng)用潛力。本試驗(yàn)基于碳球納米材料高比表面、良好的導(dǎo)電性以及Fe_3O_4磁性納米材料良好的導(dǎo)電性、生物相容性以及吸附性等特點(diǎn),分別制備了氮摻雜碳球(N-Cs)、氮摻雜碳球生長(zhǎng)金(N-Cs-Au)以及Fe_3O_4@碳球(Fe_3O_4@Cs)納米復(fù)合材料,并用于構(gòu)建AChE傳感器,分別以馬拉硫磷和克百威為模版對(duì)有機(jī)磷類及氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)行定量分析。主要內(nèi)容如下:1、在碳球的基礎(chǔ)上,引入了氮元素,改善其分散性,制備了氮摻雜碳球納米復(fù)合材料,以玻碳電極(GCE)為工作電極構(gòu)建了AChE/N-Cs/GCE傳感器,以馬拉硫磷和克百威為模版對(duì)有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)行定量分析。通過(guò)在GCE滴加N-Cs納米復(fù)合材料,其電阻降低了30.29%,在1.0 mmol/L硫代氯化乙酰膽堿(ATCL)中的氧化峰電流提高了66.99%,說(shuō)明N-Cs能夠有效地促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移,增強(qiáng)導(dǎo)電性,提高電極的靈敏度。通過(guò)對(duì)1.0 mg/mL的N-Cs修飾量、酶量的優(yōu)化發(fā)現(xiàn),當(dāng)N-Cs修飾量選3μL、酶量取0.2 U時(shí)AChE/N-Cs/GCE傳感器的靈敏度較高、催化活性較好。在最佳試驗(yàn)條件下,對(duì)馬拉硫磷和克百威進(jìn)行定量分析其線性范圍分別為1.11×10-~8~3.50×10-~6 g/L和7.28×10-~9~2.30×10-~6 g/L,檢出限(按抑制率10%計(jì)算)分別為2.99×10-~9 g/L和5.92×10-~9 g/L,加標(biāo)回收率分別在89.06~102.3%和91.45~104.2%之間,準(zhǔn)確度較高,且在AChE/N-Cs/GCE傳感器表面AChE與ATCL具有較好的親和能力,米氏常數(shù)為0.28 mmol/L。2、在N-Cs的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引入了Au納米顆粒,制備了N-Cs-Au納米復(fù)合材料,并構(gòu)建了AChE/N-Cs-Au/GCE傳感器對(duì)馬拉硫磷和克百威進(jìn)行定量分析。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)在N-Cs表面生長(zhǎng)納米金后,N-Cs-Au/GCE與N-Cs/GCE相比,電阻降低了32.38%;AChE/N-Cs-Au/GCE在1.0 mmol/L的ATCL的氧化分電流與AChE/N-Cs/GCE相比提高了85.86%。通過(guò)對(duì)交聯(lián)劑種類、N-Cs-Au修飾量、緩沖液PBS的pH進(jìn)行優(yōu)化發(fā)現(xiàn),當(dāng)以0.5%(Wt/V)的殼聚糖為交聯(lián)劑、N-Cs-Au修飾量為4μL、pH 7.5的PBS為支持電解質(zhì)溶液時(shí),AChE/N-Cs-Au/GCE的靈敏度較高、響應(yīng)電流較大。在最佳條件下,對(duì)馬拉硫磷和克百威進(jìn)行定量分析,其線性范圍分別為3.50×10-~(10)~1.11×10-~5 g/L和2.30×10-~10~2.30×10-~5 g/L,檢出限(抑制率按10%計(jì)算)分別為5.99×10-~11 g/L和6.76×10-~11 g/L,回收率分別在92.10~98.55%和91.41~95.85%之間,且該傳感器對(duì)常見重金屬Pb、Cu、Cd和Mn具有較好的抗干擾能力。3、制備了Fe_3O_4@Cs納米復(fù)合材料。利用Fe_3O_4磁性納米材料良好的導(dǎo)電性、吸附性以及生物相容性等優(yōu)良特性,構(gòu)建了AChE/Fe_3O_4@Cs/GCE生物傳感器,對(duì)馬拉硫磷和克百威進(jìn)行定量分析。研究發(fā)現(xiàn),與GCE相比,Fe_3O_4@Cs/GCE電阻降低了63.57%,在1.0 mmol/L的氧化峰電流提高了197.8%。通過(guò)對(duì)Fe_3O_4@Cs修飾量、交聯(lián)劑殼聚糖濃度的優(yōu)化發(fā)現(xiàn),當(dāng)以4μL的Fe_3O_4@Cs(1.0mg/m L)修飾GCE,殼聚糖濃度為0.4%時(shí)AChE/Fe_3O_4@Cs/GCE靈敏度較高、催化活性較好。在最佳試驗(yàn)條件下,AChE/Fe_3O_4@Cs/GCE傳感器對(duì)馬拉硫磷和克百威進(jìn)行定量分析,其線性范圍分別為1.55×10-~10~1.55×10-~5 g/L和1.12×10-~(10)~1.12×10-~5 g/L;檢出限分別為1.66×10-~(11) g/L和4.146×10-~(11) g/L(按抑制率10%計(jì)算),加標(biāo)回收率分別在92.66~96.20%和92.78~103.7%之間,且該傳感器重復(fù)性以及重現(xiàn)性較好,組內(nèi)和組間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.75%和3.65%,再生性較好,經(jīng)碘解磷定復(fù)活10 min后,氧化峰電流仍可恢復(fù)到抑制前的91.84%。將制備好的AChE/Fe_3O_4@Cs/GCE置于4℃條件下保存30 d后,其氧化峰電流仍可保持原來(lái)的92.35%,穩(wěn)定性較好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212;TQ450.263

【參考文獻(xiàn)】

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9 陳曙e，

本文編號(hào)：2471828