基于納米多孔電極快速檢測農藥殘留的酶生物傳感器研究.pdf

1、有機磷類(OPs)和氨基甲酸酯類(CBs)農藥是兩類高效的化學殺蟲劑，被廣泛應用于蔬菜、瓜果等農作物病蟲害的預防與治理，但由于此兩類殺蟲劑的濫用、亂用，導致許多農作物中農藥殘留量超標，嚴重威脅人類的安全。鑒于OPs和CBs農藥對乙酰膽堿酯酶(AChE)具有特殊的抑制作用，研究AChE生物電化學傳感器以實現高效、快速、準確、便捷地檢測農藥殘留量具有重要意義?；诒菊n題組創(chuàng)新性提出的納米多孔電化學傳感器制備的思路，本論文擬應用納米多孔碳糊電

2、極構建AChE傳感器檢測農藥殘留。在創(chuàng)建AChE生物電化學傳感器的過程中，對以納米碳酸鈣(CaCO3)微球為模版的納米多孔電極進行了制備及條件優(yōu)化的探討；采用納米金作為信號放大元；對酶的固定進行了研究并優(yōu)化了實驗參數；系統地探討了所制備的以納米多孔電極為基體電極的酶生物電化學傳感器對碘化乙酰硫代膽堿(ATChI)的電化學行為；并將制備好的AChE生物電化學傳感器用于OPs及CBs農藥殘留的檢測，效果顯著。本論文主要研究內容如下：

3、　　1.納米多孔碳糊電極的制備及其電化學行為。以石墨粉為填料，吡咯為前驅體，納米CaCO3微球為模板直接誘導合成，制備出一種高靈敏度的納米多孔碳糊電極，討論了石墨粉與納米CaCO3微球質量比對電極性能的影響。結果表明，以粒徑為60～80nm的CaCO3微球為模板，當納米CaCO3微球與石墨粉的質量比為1:1.5時，納米多孔碳糊電極的比表面積可高達923.5m2/g。以循環(huán)伏安法(CV)和交流阻抗(EIS)研究其電化學行為，結果表明，納米

4、多孔碳糊電極較純碳糊電極電化學性能好，靈敏度高，穩(wěn)定性和重現性好。在電化學分析與檢測方面有著非常重要的意義。
　　2.AChE修飾的納米多孔生物電化學傳感器的構建及其電化學行為。以殼聚糖(CS)為交聯劑，Nafion-甲醇溶液為保護劑，金納米粒子(GNPs)為信號放大元，以上述自制的納米多孔碳糊電極為基體電極構建一種新型的AChE修飾的納米多孔生物電化學傳感器，并以碘化乙酰碘代膽堿(ATChI)為底物，研究了該電極的電化學行為。實

5、驗結果表明，在1.0×10-4～1.0×10-7M范圍內，其線性方程為y=1.2178x+13.7429，線性相關系數R=0.998，檢測限為1.0×10-8M。實驗結果表明，該傳感器具有靈敏度高，穩(wěn)定性及重復性好，抗干擾能力強，電流強度大等優(yōu)良性能，且其制備過程簡單、方便、污染小，具有很好的實用價值。
　　3.AChE納米多孔生物電化學傳感器應用于OPs及CBs農藥殘留檢測。將上述制備的傳感器應用于甲基對硫磷、西維因、馬拉松的檢

6、測。實驗結果表明：檢測甲基對硫磷的線性范圍為1.0×10-8～1.0×10-14g/mL，檢測限為5.0×10-15g/mL；檢測馬拉松線性濃度在1.0×10-10～1.0×10-13g/mL范圍內，檢測限為5.0×10-13g/mL；西維因的濃度在1.0×10-7～5.0×10-10mg/mL和1.0×10-10～1.0×10-13mg/mL范圍內，檢測限為5.0×10-14mg/mL。該傳感器應用于農藥檢測的線性范圍寬、檢測限低，為