基于磁性纳米粒子的电化学H2O2生物传感器的研究与应用

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaofei3310
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
有机磷农药在防治农作物病虫草害及提高作物产量等方面具有见效快、适应性广、性质稳定等诸多优点,被广泛应用在农业生产中。然而,农药是一类有毒有害的化学品,且不易自然降解,农药残留引起的食品安全和环境污染问题也日趋严重,对人类生存环境和人体健康造成严重威胁。目前常规的农残检测方法(如气相色谱、液相色谱、气-质联用等)设备昂贵、操作繁琐,并且需要专业人员操作,不能用于现场检测。因此,研究有机磷农药残留量的快速灵敏检测方法具有重要意义。有机磷农药生物传感器不仅具有灵敏度高、选择性好的特点,而且成本低廉、操作简单、抗干扰能力强,适用于农残的快速检测,是当今农残分析领域的热点课题。本文利用金包覆普鲁士蓝磁性纳米粒子(Au@PBMNPs)及金包覆四氧化三铁磁性纳米粒子(Au@Fe3O4MNPs),在磁性碳糊电极(MCPE)上固定辣根过氧化物酶(HRP),利用PBMNPs、Fe3O4MNPs、HRP的协同催化作用,制备了一种电位型过氧化氢(H202)传感器。再利用H202传感器检测碱性磷酸酶(ALP)催化3-吲哚氧基磷酸酯(3-IP)水解所产生H202,进而根据有机磷农药对ALP的抑制作用,实现对有机磷农药的痕量分析。检测结果表明,所提出的有机磷农药检测方法简便快捷,检测下限较低,灵敏度高,在农残检测中有一定应用前景。论文主要有以下三部分:(1)碳糊电极在含有邻苯二胺反应体系中对H202的电位响应基于H202氧化邻苯二胺(OPD)生成2,3-二氨基吩嗪(DAP)反应,建立了一种电位法检测H202的新体系,研究了该体系中碳糊电极(CPEs)对H202的响应性能。在最优实验条件下,CPEs对H202的线性响应范围为3.53×10-6mol/L-6.38×10-2 mol/L,检测下限为1.91×10-6mol/L,工作曲线斜率为23.42mV/decade。结果表明,在所设计的新体系中,CPEs检测下限低、灵敏度高、线性范围较宽,电极一致性和重现性较好。与一般的电化学酶传感器相比,CPEs制备方法简单、性能稳定、原料成本低且易获得,具有较好的应用前景。(2)基于Au@Fe3O4MNPs、Au@PBMNPs及HRP的电位型H202传感器的制备为实现对有机磷农药的的快速检测,首先制备了快速检测H202的生物传感器。利用nanoAu分别将PBMNPs、Fe3O4MNPs包覆成性质更加稳定的Au@PBMNPs和Au@ Fe3O4MNPs,同时以静电引力及磁力将二者固定于MCPE表面,制备了一种快速检测H202的电化学生物传感器,利用PBMNPs、Fe3O4MNPs、HRP共同催化H202氧化OPD,从而实现痕量H202的快速检测。实验结果表明,该传感器对H202响应时间非常短(<2s),线性响应范围为8.82×10-8~3.53×10-3mol/L,跨越6个数量级,检测下限达8.71×10-8mol/L,具有检测范围宽、下限低、响应迅速等优点,适合于痕量有机磷农药的快速检测。(3) HRP/Au@Fe3O4/Au@PB/MCPE在有机磷农药快速检测中的应用利用上述HRP/Au@Fe3O4/Au@PB/MCPE快速检测ALP催化3-IP水解产生的H2O2,基于有机磷农药对ALP催化活性的抑制作用,对溶液中对硫磷及氧化乐果进行痕量分析,其线性响应范围分别为8.58×10-6-1.56×10-3mol/L、1.88×10-6-1.50×10-3 mol/L,检测下限均可达10-6mol/L,实现了有机磷农药的快速痕量检测,具有较好的应用前景。
其他文献
1982年英阿马尔维纳斯群岛海战: 茫茫大海上,“谢菲尔德”号旗舰正按指挥中心的引导秘密向预定海域前进,战舰上高耸的雷达天线机警地搜索着周围目标,雷达显示屏上无任何异样
内蒙古水彩画的发展过程一直受到当地地域特征的影响,广阔的内蒙古草原拥有独特的地理和人文风貌,这不仅改变着人们的生活方式,还左右着人们的艺术风格与审美倾向。本文从选
无机-有机纳米复合材料具有良好独特的综合性能,在光催化、光电器件以及纳米技术等领域都有重要的科学价值和应用价值。本论文采用二氧化钛纳米片(Ti0.91O2)和聚苯胺纳米纤维
石墨烯自从2004年被成功制备后,碳单质家族继石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管又多了一个成员。石墨烯是真正的单原子厚度的二维材料,它表现了非常优异的力学、光学和电学性质,所
2016年5月,我以《丝路古韵》中国画组画项目申报中国文联青年文艺创作扶持计划,并作为浙江省内唯一获得文艺创作资助的项目获得通过。中国丝绸之路文化源远流长。有关其音乐
超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件。与传统静电电容器相比,超级电容器具有更高的能量密度;与电池相比,具有更大的功率密度。超级电容器具有瞬间释放大电流、充放电效率高、循环寿命长等特点。在移动通信、信息技术、消费电子、电动汽车、航空航天和国防科技等领域具有重要和广阔的应用前景,在世界范围内引起了极大关注。国外已经有相应的产品在电动汽车上得到了运用,国内的研究则刚刚起步,因此开展超级
富勒烯是一类完全由碳原子组成的笼状分子,自其于1985年被发现之后,引起了人们极大的关注。迄今富勒烯化学已发展成为化学学科中一大重要的分支。而富勒烯化学中的基础就是新
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
近日,重读了本刊第2期所刊发的杨冬梅老师的文章--《味在读中浓情在读中升》。文中,杨老师以《北京的春节》一课中的“除夕”语段为例,强调“读”在教学中的作用。
随着电磁波技术的迅速发展及在国内外的广泛应用,电磁干扰、电磁污染及电磁信号泄露等问题给人们日常生产生活带来前所未有的风险,甚至威胁着人类的身体健康。近些年为解决电