【摘 要】
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环境介质中酚类内分泌干扰物和抗生素等新污染物对生态环境及人类健康构成了巨大的威胁,因此发展快速检测方法具有重要意义。纳米材料由于具有大比表面积、强导电性、良好的生物相容性等特点,近年来被广泛应用于传感器的修饰材料,而适配体由于特异性强、成本低、靶标范围广泛等常被作为传感器的识别材料。本文将纳米材料强导电性和适配体高特异性结合起来,发展了两种电化学传感器分别用于双酚A和四环素的检测。具体研究内容和结
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环境介质中酚类内分泌干扰物和抗生素等新污染物对生态环境及人类健康构成了巨大的威胁,因此发展快速检测方法具有重要意义。纳米材料由于具有大比表面积、强导电性、良好的生物相容性等特点,近年来被广泛应用于传感器的修饰材料,而适配体由于特异性强、成本低、靶标范围广泛等常被作为传感器的识别材料。本文将纳米材料强导电性和适配体高特异性结合起来,发展了两种电化学传感器分别用于双酚A和四环素的检测。具体研究内容和结果如下:基于金纳米颗粒和双酚A适配体制备了一种用于检测双酚A的纳米金-适配体电化学传感器。采用恒电位沉积的方法在玻碳电极表面制备金纳米颗粒以提高电极的比表面积及导电性,通过Au-S键作用将可特异性识别双酚A的适配体固定在电极表面,以[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针,通过交流阻抗法对纳米金-适配体电化学传感器的检测性能进行研究,并优化了检测性能的影响因素。当金纳米颗粒沉积时间为400 s、适配体浓度为1μmol·L-1、富集时间为40 min、检测溶液p H为7.0时,电极阻抗响应与双酚A在1×10-9-5×10-6 mol·L-1浓度范围内呈良好线性关系,检测限(LOD)为8.5×10-10 mol·L-1。发展的纳米金-适配体电化学传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,并被应用于环境水样中双酚A的检测,回收率为87.4-110%。基于MXene纳米材料和四环素适配体制备了一种用于检测四环素的MXene-aptamer电化学传感器。将β-巯基乙胺固定于纳米金修饰电极上,并通过自组装法在β-巯基乙胺修饰电极表面引入MXene,随后电沉积金纳米粒子,通过Au-S键作用将四环素适配体修饰于电极表面。对电极制备和检测过程中的影响因素进行了优化,结果表明:MXene最佳组装次数为6、四环素的富集时间为30 min、检测溶液p H为7.0。在上述优化条件下,对电化学传感器的响应性能进行了研究,在1×10-11-1×10-6 mol·L-1范围内,电极阻抗响应与四环素浓度呈良好线性关系,检测限(LOD)为9.5×10-12mol·L-1。发展的MXene-aptamer电化学传感器可实现对环境水样中四环素的检测,回收率为90-118%,并具有良好的选择性、稳定性和重现性。
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