多孔石墨烯基酶生物传感器在检测残留农药中的研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chcer1988
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为了保护农作物不受有害生物的威胁,化学农药被普遍使用。其中具有代表性的有机磷农药与氨基甲酸酯类农药,会对人体产生巨大的危害。因此,亟需发展一种快速、灵敏、简便、可靠的检测农残的方法。乙酰胆碱酯酶(AChE)电化学生物传感器因其灵敏度高、操作简便、成本低、响应迅速而备受关注。本论文制备了三种多孔碳材料,然后以其为基底构建了乙酰胆碱酯酶生物传感器,并用于有机磷及氨基甲酸酯类农药的检测。具体研究内容及结果为:(1)用一步水热法合成多孔氧化石墨烯HGO,利用多孔氧化石墨烯构造高性能的AChE/HGO/GCE生物传感器。多孔氧化石墨烯有效地促进了电子转移速率并增加了活性表面积,为AChE的固定提供了合适的微环境。在最佳条件下,将AChE/HGO/GCE用于农药对氧磷的检测,线性范围为1045 ng mL-1,检出限为5 ng mL-1。在实物样品的检测中较为可靠。(2)将乙酰胆碱酯酶固定在多孔石墨烯(HG)修饰的电极表面,得到AChE/HG/GCE生物传感器。多孔石墨烯既具有丰富的多孔结构,且导电性较好,有助于提高AChE/HG/GCE检测农药的灵敏度。在最佳条件下,将构建的AChE/HG/GCE用于农药西维因的检测,线性范围为60170 ng mL-1,检出限为30 ng mL-1。(3)用水热法成功制备氨基修饰的多孔氮掺杂石墨烯(NH2-PNRGO),不仅保持了多孔石墨烯特有的物理性质,并且氨基有助于乙酰胆碱酯酶的固定。制备的AChE/CHIT-NH2-PNRGO/GCE生物传感器对农药卡巴呋喃检测的线性范围为:0.0511 ng mL-1,检出限为0.025 ng mL-1
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