基于纳米金溶解反应的农药比色检测方法研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:awper1985
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
因为具有广谱、高效和在自然环境中容易降解等特点,有机磷农药已成为我国使用量最大的农药品种之一。有机磷农药的使用可有效抑制病虫害,提高农作物产量。但是,长期使用有机磷农药所造成的其在饮用水、土壤、空气和食品中的残留问题也已经对环境和人类健康造成了巨大威胁。为了避免这一危害,很多国家出台了国家标准严格限制和规范有机磷农药的使用。在这一背景下,发展可实现有机磷农药残留量的快速检测方法尤为重要。本论文以有机磷农药的快速现场检测为目标,基于纳米金的溶解反应和纳米金特有的依赖于形貌、尺寸和外界环境的表面等离子体共振特性,结合有机磷农药靶向酶,即乙酰胆碱酯酶(AChE),发展了两种可实现超痕量有机磷农药检测的可视化分析方法。  本研究主要内容包括:⑴金纳米颗粒(AuNPs)具有依赖于尺寸的表面等离子体共振性质,粒径为3-5nm的AuNPs可呈现出鲜艳的橘红色。然而,当AuNPs分散于含有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的Au3+溶液中时,AuNPs将被Au3+-CTAB溶解生成无色的Au+-CTAB。本章利用AuNPs的这一性质,以CTAB稳定的AuNPs作为显色试剂,结合AChE的水解及有机磷农药抑制反应,发展了一种可在高盐环境下对超痕量有机磷农药进行检测的比色分析方法。具体工作原理如下:在不含有机磷农药的体系中,AChE具有高反应活性,会水解底物硫代乙酰胆碱生成具有还原性的产物硫代胆碱。硫代胆碱消耗Au3+,使溶液中残留的Au3+-CTAB不足以溶解AuNPs,从而使纳米金颗粒保持其本身的粉红色;相反,在含有有机磷农药的体系中,AChE的活性被抑制,不能或仅能产生少量的硫代胆碱来消耗Au3+。此时AuNPs会被大量残余的Au3+-CTAB溶解,使得浓度和尺寸都减小,并显示出显著地从红至浅粉红或红至无色的颜色变化。⑵金纳米棒(AuNRs)具有各向异性的表面等离子体共振性质,在其长径比从4.0降低到1.0的过程中,AuNRs会呈现出从棕红色到灰、绿、蓝、紫和粉红等一系列可观测的颜色变化。本章利用AuNRs这一独特的光学性质,结合其在Au3+-CTAB溶液中的溶解反应和AChE的水解及有机磷农药抑制反应,发展了一种适用于有机磷农药半定量分析的可视化检测方法。具体检测原理如下:在不含有机磷农药的体系中,AChE具有高的反应活性,会水解底物硫代乙酰胆碱生成硫代胆碱。硫代胆碱具有还原性,可还原体系中存在的Au3+-CTAB复合物,使残留的Au3+-CTAB只能轻微刻蚀AuNRs。该轻微刻蚀所导致的的AuNRs的长径比变化不足以产生可观测的颜色变化;然而,当体系中含有有机磷农药时,AChE的活性会被抑制,仅水解产生少量或不产生硫代胆碱。此时,体系中大量存在的Au3+-CTAB将从端部开始刻蚀AuNRs,使其长径比显著降低,并产生可观测的颜色变化。基于该原理,本方案可实现对浓度处于ppm量级的多种有机磷农药,如:对硫磷、杀螟松和氧化乐果的半定量检测。将AuNRs修饰到纤维素纸上所制成的AuNRs试纸同样可实现对浓度处于10-5g/g量级的有机磷农药的半定量可视化分析。对洗白菜水的实际样品分析表明,该半定量比色法具有可接受的准确度和良好的分辨率,对于农产品和食品供应中有机磷农药的现场检测有一定的应用前景。
其他文献
随着能源危机以及环境污染的日益加剧,人们迫切需要一种绿色、安全、高效的新型储能元件。双电层电容器(Electric double layered capacitors,EDLCs)作为一种快速的能量储存和转换装置,因其高功率密度、长循环寿命等特点引起了人们的广泛关注。电极材料作为EDLCs的核心组分,其结构设计与可控制备是目前重要的研究课题之一。多孔碳材料具有比表面积高,离子扩散阻力小和孔容大等优
学位
目前,一些党政机关中经常开展各种形式的“活动”,如“创建卫生城市”活动、“企业服务月”活动、“信访接待日”活动等等。开展这些“活动”的目的,是要提高当地文明程度和促进
没想到,今年的大暑时节,盛产新闻。如,键盘落无声之时,北京的雨仍在有声绘色,据北京“师”级天气预报员分析,今年较往年,雨量已超四倍以上,专业用语应为水深过220毫米。新闻
吴官正彩色铅笔画八幅
尽管2014年仍旧不能算贴吧产品最好的时代,但称之为更好的时代当不为过。运营十年、一直以网络文化发源地示人的百度贴吧终于开始谋划商用路径。百度贴吧宣布启动企业平台战
本文选用农业废弃物麦壳(NWS)为原料,用乙二胺进行改性制备改性麦壳(MWS),研究了对水溶液中刚果红(CR)和亮绿(LG)的吸附。使用了元素分析、X射线荧光光谱、红外光谱、X射线衍射
她们用看上去清新唯美的画面诠释着自己的小情绪、小趣味、小叙事,这样的艺术创作与文学、电影一样,已经逐步形成一种亚文化现象,受到众多文艺青年和都市白领的追捧。毕业季
把握媒体融合新常态,唱响温州发展好声音。近年来,温报集团不断深化“品质报业、效益报业、素质报业”建设,切实提高新闻传播和产业发展水平,取得了丰硕成果。2012年至2014年
jedediah corwyn voltz是一名画家、插画师,也是专业的道具制造商,这些职业的关系导致jedediah在日常中总是身处于各种植物和自己半完成雕塑的包围中。大概正是因为这种联系,
过渡金属镍是一种性能优异的催化剂,在催化、传感及生物医学等方面有巨大的应用潜力。随着纳米技术的发展,将材料纳米化可以使其拥有特殊的物理化学性能,如大的比表面积、快速的