食品中微量有毒物質(zhì)傳感檢測方法研究.pdf

1、近年來,三鹿奶粉、蘇丹紅等食品中毒事件的不斷出現(xiàn),引起國家政府部門和人們?nèi)罕妼κ称钒踩O(jiān)控的高度重視。引發(fā)食品安全問題的因素很多,如人工添加或環(huán)境污染等均可以引起食品安全事件。過氧化苯甲酰,常用作面粉增白劑,用于改善面粉的色澤和加快面粉的后熟。然而,過氧化苯甲酰在面粉烹飪的過程中形成苯、苯酚、自由氧等有害物質(zhì),對人體健康不利;三聚氰胺,因其高的含氮量而被非法商家添加到奶制品中冒充蛋白質(zhì),來增加奶粉中的含氮量。研究發(fā)現(xiàn)長時間接觸三聚氰胺,

2、會出現(xiàn)體重增加遲滯、中樞神經(jīng)和腎功能紊亂。因此,建立食品中人為添加的殘留的有毒物質(zhì)的快速分析方法具有重要意義。
　　納米材料具有大比表面積、多表面活性中心、高催化效率、強吸附能力等優(yōu)異性能。通過共價鍵,配位鍵,離子鍵等相互作用將不同納米粒子組裝而成納米復(fù)合材料,由于各粒子間的協(xié)同效應(yīng),不僅具有原單一納米材料的性質(zhì),而且產(chǎn)生更多新的優(yōu)異性能。納米復(fù)合材料已經(jīng)在化學(xué)、生物細胞學(xué)、電催化、生物傳感等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文合

3、成了性能優(yōu)異的金納米粒子、量子點、氧化石墨烯、石墨烯,并以他們?yōu)榛A(chǔ)納米材料,通過自組裝方式合成了納米復(fù)合材料,并構(gòu)建了相應(yīng)的電化學(xué)/生物/光化學(xué)傳感器,其主要內(nèi)容如下:
　　1.基于金納米棒-辣根過氧化物酶過氧化苯甲酰生物傳感器
　　將金納米棒和辣根過氧化物酶以自組裝的方式依次修飾到Au電極表面。得益于金納米棒大的比表面積和生物兼容性,復(fù)合膜表面的酶不易脫落并保持了良好的催化活性。同時由于粒子間良好的協(xié)同效應(yīng)與電子直遞作用

4、,電極呈現(xiàn)很高的催化活性和快速響應(yīng)特征。用該復(fù)合膜傳感器實現(xiàn)了面粉中過氧化苯甲酰的分析檢測,檢測限為8.5×10-7molL-1。
　　2.基于金納米棒-石墨烯復(fù)合膜過氧化苯甲酰阻抗傳感器
　　首先制成PAMAM氧化石墨烯的復(fù)合物,在氧化石墨烯表面引入氨基,進而用硼氫化鈉溶液對其進行還原得到氨基化的石墨烯。以自組裝方式將金納米和氨基化的石墨烯依次修飾到玻碳電極表面。利用石墨烯對過氧化苯甲酰的吸附及過氧化苯甲酰對石墨烯的氧化作

5、用,研究過氧化苯甲酰對石墨烯納米復(fù)合膜阻抗的影響。在1×10-3~1×10-8molL-1范圍內(nèi),膜電極的阻抗變化與過氧化苯甲酰的濃度呈良好線性相關(guān)。
　　3.以CdTe量子點為熒光探針測定奶粉中的微量三聚氰胺
　　以巰基乙酸(TGA)修飾的CdTe量子點(QDs)為熒光探針,在強堿條件下實現(xiàn)了奶粉中三聚氰胺痕量分析。由于大部分的重金屬離子在強堿性條件下以沉淀形式或陰離子的形式存在,該檢測方法的選擇性和靈敏得到大大提高,檢測

6、限達1.4×10-11molL-1。實驗發(fā)現(xiàn)三聚氰胺的氨基可以取代TGA的巰基而修飾到量子點的表面。有三聚氰胺存在的TGACdTeQDs體系中,生成了三聚氰胺包裹的CdTeQDs。由于這兩種量子點表面帶相反的電荷,它們以靜電力作用團聚而使體系熒光猝滅。
　　4.基于石墨烯/CdTeQDs納米復(fù)合物汞離子阻抗傳感器
　　汞有很強的親硫性,石墨烯的具有強吸附性質(zhì)。合成了巰基乙酸修飾的碲化鎘/石墨烯納米復(fù)合材料并將其滴涂到金電極表

7、面,構(gòu)建了Hg2+阻抗傳感器。研究了Hg2+對電極阻抗的影響。實驗發(fā)現(xiàn),由于巰基碲化鎘量子點的引入,石墨烯對Hg2+的吸附作用加強,且電極的交流阻抗變化對Hg2+的濃度在1×10-3~1×10-7molL-1范圍內(nèi)呈良好線性相關(guān)。
　　5.以CdS量子點為熒光探針檢測中藥中的微量鐵
　　利用對環(huán)境對機體均無毒無害的淀粉作為修飾劑合成了水溶性的CdS量子點。該量子點的相對熒光強度的變化與Fe3+的濃度在5×10-8~5×10-