硫代磷酸酯类有机磷农药的无酶传感分析

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有机磷农药因其对昆虫的高毒性被作为杀虫剂,广泛地应用于农作物生产过程中。有机磷农药对人及动物都具有神经毒性,可以不可逆转地抑制乙酰胆碱酯酶,导致胆碱能神经递质的严重聚积,引起各种中枢神经系统症状。除此之外,有机磷农药还可通过土壤、大气、洋流等带来各种环境与生态问题。近些年出于食品安全以及环境保护角度,有机磷农药的快速痕量检测方法备受关注。本文利用功能化离子液体、沸石咪唑酯骨架结构材料和有序介孔碳材料构建了两种新型无酶电化学传感器,用于高效、灵敏地检测硫代磷酸酯类有机磷农药。主要工作如下:(1)本实验合成了羟基功能化离子液体/沸石咪唑酯骨架复合材料,通过滴涂法修饰玻碳电极,构建了甲基对硫磷无酶电化学传感器(IL-ZIF-67/GCE)。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对电极修饰材料的表面形貌与结构进行了探究。高粘度的离子液体作为分散剂可以使ZIF-67在玻碳电极表面均匀分布,提高了修饰电极的稳定性及其对甲基对硫磷的吸附与响应能力。经过实验条件优化后,该传感器表现出极低的检测限(0.5 ng L-1)和较宽的线性范围(1-20 ng L-1)。同时我们将该传感器用于了河水样本检测,证实了该传感器在实际应用中的可行性。(2)氮掺杂介孔碳具有的独特多孔结构,可以改善电极的微观结构,为杀螟硫磷(FNT)提供更多的活性结合位点。我们将氮掺杂介孔碳与羟基功能化离子液体相结合,构建了一种新型杀螟硫磷无酶电化学传感器(N-CMK-3@IL/GCE)。N-CMK-3和羟基功能化的离子液体皆具有良好的导电性,大大减小了电子的传递阻力,增强了 FNT的响应电流。通过方波伏安法(SWV)研究了杀螟硫磷的电化学行为。同时对实验中的各项影响因素进行了优化,N-CMK-3@IL/GCE展现出良好的重现性、稳定性与抗干扰能力。该传感器应用于蔬菜样品的检测时,也展现出了令人满意的结果,加标回收率为96.9%~104.9%。
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