基于氮掺杂多孔碳的乙酰胆碱酯酶传感器检测残留农药甲拌磷

以制备的新型氮掺杂多孔碳为载体,玻碳电极(GC)为工作电极,构建了乙酰胆碱酯酶(ACh E)传感器,用于有机磷农药甲拌磷的检测研究。在1.0 mmol/L底物氯化乙酰胆碱溶液中的差分脉冲扫描结果表明,ACh E/GC电极上的峰电流为0.195 8μA,而ACh E/氮掺杂多孔碳/GC电极上的峰电流为0.841 4μA,说明氮掺杂多孔碳材料可有效固定ACh E,提高检测灵敏度。采用ACh E/氮掺杂多孔碳/GC电极对不同浓度甲拌磷进行测定,在6.0×10-10~1.2×10-6g/L浓度范围内,抑制率与甲拌磷浓度的负对数呈良好的线性关系(r2=0.998 5)。按照抑制率为10%计算,检出限为5.8×10-12g/L。采用加标回收法检测菠菜汁样品中的甲拌磷,回收率为91.7%~97.4%。     

基于铂/碳球的乙酰胆碱酯酶传感器在农药乐果检测中的应用研究

基于农药乐果对乙酰胆碱酯酶的抑制作用,构建生物传感器,实现了农药乐果的快速、高灵敏检测。合成了纳米材料铂/碳球(Pt/Cs),利用其比表面积大、导电性好的优势,构建乙酰胆碱酯酶(ACh E)传感器。铂/碳球修饰电极比裸电极的阻抗更低,峰电流增加了147.06%,说明该材料能很好地保持酶的催化活性。在最优实验条件下,用ACh E传感器检测农药乐果,在1.0×10~(-9)~1.0×10~(-6)g/L范围,乐果浓度的负对数与抑制率呈良好的线性关系,其检出限为7.3×10~(-12)g/L(按抑制率为10%计算)。对纺织品样品进行加标回收实验,测得回收率为86.2%~101.7%。     

基于碳纳米管修饰电极检测有机磷农药的生物传感器

报道了一种用于检测有机磷农药的安培型生物传感器,利用戊二醛交联法将乙酰胆碱酯酶和牛血清白蛋白固定在羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极表面,制备了可应用于检测有机磷农药的新型生物传感器,并确定了最佳工作条件.该方法具有良好的重现性和回收率,当辛硫磷及氧化乐果的浓度分别在5.0×10-4～5.0×10-1 g/L和1.0×10-3～5.0×10-1 g/L范围内时,抑制率与其浓度的对数呈线性关系,检出限按抑制率为10%时的农药浓度计算,可分别达到3.6×10-4 g/L和5.9×10-4 g/L.     

基于功能化石墨烯-聚乙烯醇复合膜固定乙酰胆碱酯酶的甲拌磷传感器

将功能化离子液体修饰石墨烯(IL-GR)分散在聚乙烯醇(PVA)中,制得IL-GR-PVA分散液,与乙酰胆碱酯酶(ACh E)溶液混匀后滴涂在电极表面,利用PVA良好的成膜特性,制得新型有机磷检测酶电极ACh E/IL-GR-PVA/GCE,并用于有机磷农药的检测。采用透射电镜(TEM)表征了IL-GR的形貌,采用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)研究了酶电极的电化学性质。结果表明,IL-GR-PVA复合膜具有良好的导电性和生物相容性,能很好地保持ACh E的生物活性,并显著促进了其电化学过程。在优化实验条件下,抑制率(I%)与甲拌磷浓度的负对数在1.0×10-14~1.0×10-9mol/L和1.0×10-9~1.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为8.0×10-15mol/L。该传感器制备简单,稳定性好,灵敏度高,为有机磷农药的测定提供了新方法。     

钯-四氧化三铁纳米复合物生物传感器的制备及检测有机磷农药的研究

合成钯-四氧化三铁纳米粒子(Pd-Fe3O4NPs)并制备了乙酰胆碱酯酶(AChE)电流型生物传感器用于检测有机磷杀虫剂。Pd-Fe3O4NPs在电极与乙酰胆碱酯酶之间提供了一个具有较高电子传导性、较好生物相容性和较强催化活性的微环境,有效地提高了乙酰胆碱酯酶的生物活性和有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的抑制作用。以对硫磷为有机磷杀虫剂模型分子,乙酰胆碱酶的抑制率与对硫磷浓度在5×10-12～1×10-9mol/L之间呈现良好的线性关系,检测限为2.5×10-12mol/L。     

基于电化学方法检测花生油中黄曲霉毒素B1

基于黄曲霉毒素B1(AFB1)对乙酰胆碱酯酶(ACh E)的抑制作用,建立了ACh E电流型酶传感器,对食品中的AFB1进行快速检测。在最优条件下,AFB1质量浓度在2.00~7.00μg/m L范围内与传感器的响应呈线性关系,线性方程为A(%)=8.24057ρ+8.02743(%),检出限为0.89μg/m L。实际样品加标的平均回收率为96.3%~108.8%。方法适用于现场快速检测。     

基于修饰石墨烯/纳米金复合膜固定乙酰胆碱酯酶的敌百虫传感器

结合氨基功能化离子液体修饰石墨烯(IL-GR)、纳米金(Au)等纳米材料的独特性质,以壳聚糖(CHIT)为交联剂,首先在玻碳电极表面固定IL-GR,然后吸附胶体金制得Au/IL-GR-CHIT复合膜,最后固定乙酰胆碱酯酶(AChE)制得新型有机磷检测酶传感器(AChE/Au/IL-GR-CHIT/GCE),并用于白菜样品中敌百虫农药的测定。采用透射电镜(TEM)对纳米材料进行了表征,循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)研究了传感器的电化学性质。纳米复合物不仅为保持AChE的生物活性提供了适宜的微环境,并且对传感器性能的改善显示出强大的协同效应。在优化实验条件下,抑制率(A)与敌百虫浓度的负对数在2.0×10-10~1.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.1×10-12mol/L。用于蔬菜中敌百虫含量的测定,回收率为97.5%~107.2%。     

对硫磷在单壁碳纳米管/金-四氧化三铁纳米粒子复合材料修饰电极上的电化学响应及其测定

制备了单壁碳纳米管/金-四氧化三铁纳米粒子复合材料修饰玻碳电极,用循环伏安法研究了对硫磷在该电极上的电化学行为。该电极对对硫磷具有较好的富集和催化特性,在优化条件下,对硫磷的浓度与其峰电流在2.0×10-9～1.0×10-6 mol/L范围内呈线性关系,其检出限为1.0×10-9 mol/L。对1.0×10-7 mol/L的对硫磷溶液平行测定9次的RSD为3.9%(n=9)。用该电极对不同蔬菜样品中的对硫磷进行测定,平均回收率在96.0%～105.5%之间,相对标准偏差在3.3%～3.9%之间。     

基于Fe_3O_4-Au磁性纳米粒子及碳纳米管修饰电极的对氧磷生物传感器研究

采用化学共沉淀技术制备磁性Fe3O4-Au纳米粒子复合物(Fe3O4-AuNPs),并以此磁性纳米复合物和碳纳米管(CNTs)构建用于快速检测对氧磷的乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器。通过磁力作用将Fe3O4-AuNPs纳米粒子固定在自制的磁铁/玻碳电极(MGCE)上,并以此作为AChE的载体。分别通过X射线衍射、振动样品磁强和透射电镜表征了磁性纳米粒子复合物Fe3O4-AuNPs的成分、磁性及其形貌特征。利用电化学交流阻抗(EIS)、循环伏安法和微分脉冲伏安法(DPV)表征了自制的MGCE修饰电极以及生物传感器(AChE/Fe3O4-AuNPs/CNTs/MGCE)的电化学特征,建立了用该生物传感器微分脉冲伏安法检测对氧磷的方法。在最佳实验条件下,酶抑制率与对氧磷浓度的对数在3.6×10-6~2.9×10-2mol/L范围内呈线性关系,检出限为1.6×10-7mol/L。用提出的方法对实际水样中的对氧磷进行加标回收实验,回收率为98.0%~107%。     

对硫磷在聚乙烯吡咯烷酮修饰碳糊电极上的电化学行为及其分析研究

研究了对硫磷在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰碳糊电极(CPE)上的电化学行为,发现PVP能显著提高对硫磷的氧化还原峰电流.据此建立了一种直接测定对硫磷的电分析方法.对硫磷氧化峰电流与其浓度在2.5×10-8～1.0×10-6mol/L及1.0×10-6～1.0 × 10-5mol/L 范围内呈良好的线性关系,开路富集5 min后,检出限为7.5×10-9mol/L.在1.0×10-5mol/L的对硫磷试液中连续测定10次,其RSD为2.8%.用此方法测定了蔬菜中的对硫磷.     

巯基乙酸自组装修饰金电极不可逆双安培法对维生素E的测定

在裸金电极上制备了巯基乙酸(mercaptoacetic acid)自组装膜修饰电极(MA/SAMs-Au/CME),并对电极的表面结构进行了电化学表征.结果表明该修饰电极对维生素E(VE)的电化学氧化具有明显的增敏作用. 该文利用VE在MA/SAMs-Au/CME上的氧化和高锰酸钾(KMnO4)在裸金电极上的还原构建了双安培检测体系,成功地建立了在外加电压为0 V条件下流动注射直接测定VE的方法.VE的氧化峰峰电流与其浓度在8.0×10-6 ～8.0×10-5 mol/L范围内呈线性关系(r=0.995 6, n=6),回归方程为I(nA)= 9.87×107c 10,在1×10-4 ～1×10-3 mol/L范围内呈线性关系(r=0.997 0,n=6),回归方程为I(nA)=1.6×107c 104,方法检出限为4.0×10-7 mol/L. 连续20次测定1.00×10-4 mol/L的VE溶液,电流值RSD为2.28%,进样频率为每小时进40个样品.对维生素E片剂中VE含量的测定结果比较满意.     

石墨烯修饰电极分子印迹电化学传感器的研制及其对多巴胺的测定

以石墨烯为电极增敏材料,多巴胺印迹聚合物为特异性识别材料,采用滴涂法组装石墨烯修饰电极的分子印迹电化学传感器。考察了pH值、石墨烯浓度、印迹聚合物浓度对传感器的影响,优化的实验条件为:pH 7.0,石墨烯浓度为0.5g/L,印迹聚合物浓度为20g/L。实验表明,该印迹传感器对多巴胺的响应电流远大于非印迹电极,同时该印迹传感器对多巴胺具有较好的选择性,检测范围为2.0×10-7～1.0×10-4mol/L,检出限(S/N=3)为6.8×10-8mol/L。该传感器用于盐酸多巴胺注射液的测定,其回收率为98%～105%。     

层层自组装纳米金与乙酰胆碱酯酶电化学生物传感器检测有机磷农药

采用层层自组装技术制备了快速检测有机磷农药的生物传感器,利用带正电荷的高分子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将乙酰胆碱酯酶(AChE)和金纳米粒子(AuNPs)通过静电力逐层固定到玻碳电极(GCE)表面,并采用交流阻抗和微分脉冲伏安法研究了此生物传感器的电化学行为。由于金纳米粒子优异的电催化性能和良好的生物相容性,使固定化的乙酰胆碱酯酶对其底物具有更高的亲和力和更快的响应速度。实验结果表明:修饰金纳米粒子后,传感器的氧化电流明显增大,在4.6×10-5～5.3×10-3mol/L范围内,固定化酶的抑制率与甲基对硫磷浓度的对数成正比,检出限为7.6×10-6mol/L。该生物传感器具有制备方法简便、成本低、灵敏度高等优点,已成功用于蔬菜样品中甲基对硫磷含量的测定。     

新型氨基甲酸酯农残生物传感器制备及检测性能分析

采用自组装法制备多层乙酰胆碱酯酶/壳聚糖/碳纳米管(AChE/CS/FCNTs/GCE)生物传感器,利用循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)表征传感器并考察其检测氨基甲酸酯农药性能。成功制备了新型氨基甲酸酯AChE/CS/F-CNTs/GCE生物传感器,新型传感器对氨基甲酸酯农药具有良好的响应。典型氨基甲酸酯类农药2-(1-甲基乙基)苯基甲基氨基甲酸酯在2.00×10-9~2.00×10-7g/L内呈现良好的线性关系,检出限达到5.41×10-9g/L。新型传感器适用于氨基甲酸酯农药残留检测。     

对硫磷在纳米氧化铝薄膜修饰电极上的电化学行为及其测定

制备了纳米氧化铝修饰玻碳电极(nano-Al2O3/GCE/CME),用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)研究了对硫磷(TP)在nano-Al2O3/GCE/CME上的电化学行为.实验表明,该修饰电极与裸电极相比能显著提高TP的氧化还原峰电流并降低其氧化峰电位.在0.1 mol/L HAc-NaAc缓冲溶液(pH =5)中,TP在该修饰电极上产生1个不可逆的还原峰( Epc1=-0.567 V)和1对可逆氧化还原峰( Epa2=0.018 V和Epc2=-0.008 V) ,氧化峰电流与TP的浓度在2.5×10-9～1.0×10-7 mol/L和1.0×10-7～1.0×10-5 mol/L范围内具有良好的线性关系,回归方程分别为: ip(μA)=0.2529+4.201C(μmol/L), r=0.9984和ip(μA)=0.6752+0.3181C(μmol/L), r=0.9946.开路富集30 s后,检出限为1.0 ×10-9 mol/L(S/N=3).在1.0×10-5 mol/L TP试液中连续测定10次,其RSD为3.8%.用此方法测定了蔬菜中TP的含量,回收率为95. 6%～100.5% ,结果满意.     

基于活化铅笔芯电极的扑热息痛电化学传感器

通过将自制铅笔芯电极在0.1 mol/L KClO_4和Na_2CO_3混合溶液中进行电化学活化,有效提高了铅笔芯电极的电催化性能。所制得的活化铅笔芯电极对扑热息痛的电化学氧化呈现出良好的催化效应,可用于扑热息痛的电化学传感。扫描电镜表征显示,该活化电极表面呈多孔疏松结构,拥有较大的比表面积,有利于增强扑热息痛在电极表面的富集,从而提高传感器的灵敏度。此外,还借助电化学技术对扑热息痛在活化铅笔芯电极上的电化学传感机理进行了探讨。研究发现,扑热息痛在传感器表面的电化学氧化是一个两电子两质子的过程。在最佳的检测条件下,扑热息痛的氧化峰电流与其浓度分别在3.0×10~(-6)～1.0×10~(-5) mol/L及1.0×10~(-5)～1.0×10~(-4) mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限低至9.0×10~(-7) mol/L。将该传感器用于药片中扑热息痛含量的检测,平均回收率为100.6%。     

电化学发光-分子印迹传感器的制备及其在海洛因检测中的应用

利用掺杂多壁碳纳米管(MWNTs)的Nafion膜在玻碳电极上固定联吡啶钌(Ru(bpy)2+3),制得Ru(bpy)2+3/Nafion/MWCNT修饰电极。为了提高修饰电极的选择性,通过溶胶-凝胶技术,对该电极进一步修饰了溶胶-凝胶分子印迹膜,制得电化学发光-分子印迹传感器。优化了扫速、pH值、富集时间等检测条件,传感器显示出既具电化学发光技术的灵敏性和分子印迹技术的选择性。在优化条件下,即pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,以100 mV/s扫速,富集5 min,对海洛因进行检测,在1.0×10!10~1.0×10!14mol/L范围内有良好线性关系,检出限可达到4.0×10!15mol/L(S/N=3)。传感器直接应用于唾液和尿液中海洛因的测定,回收率达到97%~104%。     

双重信号放大的乙酰胆碱酯酶电化学传感器检测有机磷农药

基于生物催化纳米金的生成和纳米金粒子电催化银沉积实现两次信号放大的原理,构建了一种快速、灵敏的乙酰胆碱酯酶电化学传感器,用于检测有机磷农药。固定在金电极表面的乙酰胆碱酯酶催化底物氯化乙酰硫代胆碱产生硫代胆碱,硫代胆碱还原氯金酸生成纳米金,将电极置于1.0 mol/L NH3-2.0×10#3mol/L AgNO3的银增强液中,由于纳米金粒子的催化作用,在#0.10 V的电压下,银只会沉积在生成的纳米金表面,沉积银的量与生成的纳米金颗粒的数目成正比,通过线性扫描伏安法定量检测沉积的银。在0.1~1000μg/L范围内,乙酰胆碱酯酶的抑制剂马拉硫磷的浓度与银的溶出峰呈线性,线性方程为i pa=149.9-40.49lgC(r=0.9963),检出限为0.05μg/L。本方法极大地提高了传感器检测的灵敏度。将其应用于湘江水样中马拉硫磷的检测,回收率在95.5%~102.2%之间,结果满意。     

基于金纳米棒-辣根过氧化物酶协同效应的过氧化苯甲酰生物传感器

将金纳米棒(AuNRs)和辣根过氧化物酶(HRP)以自组装的方式依次修饰到Au电极表面,构建了响应过氧化苯甲酰(BPO)生物传感器。采用循环伏安法和电流时间法研究了传感器的电化学性质和最佳工作条件;由于HRP/AuNRs复合膜的协同效应,电极性能得到显著改善。在最佳工作条件下(工作电压-0.02V,pH 7的磷酸盐缓冲体系),BPO浓度在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内与电极的电流响应值呈良好的线性关系,线性回归方程为:i(μA)=12.6796C(mmol/L)+0.2406,R=0.9993。电极的检出限为8.5×10-7 mol/L。电极用于面粉中BPO的测定,平行测定6次,平均回收率为97.9%～100.1%,相对标准偏差(RSD)为0.5%～2.1%。本方法用于商品面粉中的BPO测定,取得满意结果。     

基于石墨烯修饰电极测定蔬菜中残余对硫磷的研究

制备了石墨烯薄膜修饰玻碳电极,并通过循环伏安法研究了对硫磷(PT)在该修饰电极上的电化学行为。对支持电解质、溶液pH值等实验条件进行了优化。结果表明,在0.1mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=5.0)中,PT在石墨烯薄膜修饰电极上具有良好的电化学响应,对比裸玻碳电极,PT的氧化峰峰电流显著提高,表明修饰膜对PT的电化学氧化具有一定的催化作用。PT的氧化峰电流及其浓度分别在1.0×10-7~1.0×10-6 mol/L范围内和3.0×10-6~1.0×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数分别是0.9956和0.9874,检出限为1.0×10-8 mol/L。将该修饰电极应用于小白菜中残留PT的测量,结果比较满意。