新型非酶传感器的构建及其对农作物产品中农药残留与活性物质分析研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yinnahappy
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
随着中国经济迅猛发展与国民生活水平的快速提高,对农作物产品的品质要求已经从温饱需求上升到健康层次。但农药的过度滥用成为影响及威胁农作物产品质量与安全的关键因素之一,而先进的农作物产品农药残留的检测技术可以有效保障农作物产品质量与安全。常用的农药残留检测方法如高效液相色谱、气相色谱法因其设备昂贵、分析周期长、技术含量高且需要特定的测试条件而受到诸多限制。因此,构建简便、高效、准确和可靠的农药残留实时检测方法,具有重要的实用和推广价值。电分析传感技术是近年来新兴的一种快速检测技术,具有灵敏度高、分析快捷、检测限低,且装置易于小型化等特点。化学传感分析已发展为最活跃的研究领域之一。电化学传感器主要分为基于纳米功能材料构建的非酶型电化学传感器和基于抗体或核酸适配体生物技术构建的电化学生物传感器。相比而言,非酶型化学传感器由于其环境稳定性显示出更强的实际应用可行性。本研究基于纳米/功能材料特异选择性和高催化性能构建了良好检测性能的非酶型化学传感器,并将该传感检测平台应用于农作物产品质量安全检测领域,实现对农作物产品中的典型除草剂异丙隆(ISO)、典型杀菌剂多菌灵(CBZ)以及有毒的农药中间体2,6-二氯酚(2,6-DCP)等残留物的快速准确检测。同时,将该类传感器对活性物质咖啡酸(CA)具有很高的传感检测性能,显示出其在农作物产品活性物质传感检测方面的实用性。本项研究工作包括以下四个部分:1.基于全氟磺酸树脂(Nafion)在强酸性条件下易形成固体超强酸并对农药残留异丙隆(ISO)分子具有特异性催化能力和高抗污染性能,本研究选择滴涂法以制备Nafion修饰电极。本项结果表明以此电极作为工作电极构建的传感器可成功应用于农药ISO的高灵敏、高选择和高重复性检测。在最优条件下,该传感器对ISO显示较宽的线性检测范围(0.09μM-20.00μM)和较低检测限(0.03μM)。在对如西红柿、莴苣等农作物产品中的ISO进行检测,其加标回收率范围为92.60%-107.4%,体现了该传感器具有良好的应用价值。2.通过超声辅助自组装法将二硫化钼量子点(MoS2QDs)负载于羧基功能化碳纳米管(MWCNTs)上,构建了Mo S2QDs@MWCNTs新型纳米复合材料。通过滴涂法将该纳米复合材料修饰于玻碳电极并构建了用于检测多菌灵(CBZ)非酶型电化学传感器,并成功运用于农作物产品枸杞、桔梗和梨中CBZ的检测研究。研究结果表明Mo S2QDs@MWCNTs复合材料对CBZ具有良好的电催化活性。在最优检测条件下,采用方波伏安法该非酶型传感器对CBZ具有低检测限(0.026μM)和较宽的线性检测范围(0.04μM-1.00μM)。此外,该传感器具有优异的抗干扰、稳定性和检测重现性能。该传感检测方法在对三种农作物产品中CBZ检测过程均获得可媲美于高效液相色谱法的加标回收率95.03%-102.52%,显示该方法具有较强的实际应用潜力。3.通过超声分散方法制备了具有协同效应的GO/β-CD/CNTs复合电极材料,构建了用于准确检测潜在致癌物质2,6-DCP的GO/β-CD/CNTs/GCE电化学传感器,并实际应用于农作物产品黄瓜、西红柿以及柑桔中的2,6-DCP的检测。结果表明此传感器对2,6-DCP具有优良的电化学检测性能,此检测方法具有较强的实用价值。在最优测定参数条件下,其氧化峰值电流与检测范围在0.05μM-30μM的2,6-DCP浓度值呈线性关系,此检测条件下的2,6-DCP检测限为10 n M。此外,GO/β-CD/CNTs传感器的检测重现性和高稳定性得到充分证实。4.通过稀土掺杂方式成功制备了Ce-TiO2复合材料,将其与高比表面积的CNTs材料共建Ce-Ti O2/CNTs/GCE电化学传感器,检测发现Ce-Ti O2/CNTs复合材料具有巨大的比表面积、良好导电性和电催化活性,并将其应用于活性物质咖啡酸(CA)的快速、特异性、高灵敏度精准检测。检测结果显示在10μM-1 n M范围内其浓度与氧化峰电流峰值呈现良好的线性关系,检测限计算值低至约为0.3 n M,其性能明显优于同类型复合电极。此外,证实了Ce-Ti O2/CNTs/GCE传感器具有良好的检测重现性及高稳定性。最后,考察了数十种不同浓度的无机类/有机类干扰物质对CA检测结果的影响程度,据此评估了Ce-TiO2/CNTs/GCE非酶传感器的CA特异选择性。
其他文献
研究背景高血压是目前全世界发病率最高的疾病之一,也是成人过早死亡的首位原因。世界上每年有760万人死于高血压,有9400万人因高血压致残。中国高血压最新调查数据显示,我国
研究背景肺癌目前已跃居全球肿瘤相关死亡的首位,总体五年生存率约为10%-15%。80%以上的肺癌组织学类型为非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC),其中包括腺癌、鳞
书画相通在我国有悠久的历史,人们对其认识经历一个由表及里的过程。当二者于内在的艺术规律层面相通的时候,就是自觉远离模仿客体外形而发扬人的创造力来塑造书画意象。伴随
研究背景:表观遗传调控的异常在肿瘤细胞的发生和进展中有着重要作用。上皮间质转化(EMT)是包括膀胱癌在内的众多肿瘤进展的原因之一。表观遗传调控EMT介导的膀胱癌进展的详
多年来我国中共中央颁发的一号文件,主题都是关于农村、农业和农民这“三农”问题的。农村、农业和农民的现代化是我国整体实现现代化的重要组成部分。我国是一个统一的多民
硒(Selenium,Se)是一种机体不可或缺的营养微量元素,在维持人和动物内环境稳态中扮演重要角色,对人和动物组织器官发挥正常的生理功能是必不可少的。硒的主要功能包括抗氧化和
硒是一种机体必需微量元素,许多健康问题都与硒摄入不足相关,如克山病、大骨节病、肿瘤、糖尿病、高血压以及免疫、生殖功能障碍等。在畜禽养殖中,禽类的缺硒病主要表现为白
高能爆炸性武器在现代战争中广泛应用,而颌面部由于位置突出且缺乏防护,导致颌面部爆炸伤在全身爆炸伤中比例较高。颌面部爆炸伤救治困难,致伤及致死率较高,因此建立人颌面部
作为我国古代文言小说的高峰,数百年来以《聊斋志异》为素材的艺术创作内容丰富,形式多样。在当下,以影像传播媒介的呈现最为丰富。影像传播媒介具有快速化、娱乐化和简易化
背景:肝细胞癌(HCC)是世界范围内最为普遍的恶性肿瘤之一,每年因肝癌导致的死亡人数约70万人。整个东亚地区因乙型病毒性(HBV)肝炎及丙型病毒性(HCV)肝炎的高患病率成为肝癌