[发明专利]一种无酶甲基对硫磷检测传感器及其制备和使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种简便、快速、环保的无酶甲基对硫磷检测传感器及其一步电沉积制备的方法和使用方法。

背景技术：

有机磷类农药具有药效高，用量少，防治对象多，在自然界中易分解等优点，使其在我国农业生产中得到广泛应用。其中，甲基对硫磷(MP)作为一种广谱性高效有机磷类杀虫剂、杀螨剂，曾在世界性范围内大量使用于粮食、棉花等农业作物的害虫防治。但甲基对硫磷对人畜具有剧毒性，可通过食道、呼吸道以及皮肤进入动物体内引起中毒。尽管目前我国已经禁止其生产和使用，可是甲基对硫磷中毒事件的报道时有发生，因此，实现对甲基对硫磷简便、快速、高灵敏度检测对于检测环境中甲基对硫磷的污染程度，研究其生物毒性机理具有重要意义。目前，检测有机磷类农药的分析方法主要有气相色谱法、液相色谱法、酶抑制法、免疫分析法等，但这些方法需要昂贵的仪器设备、复杂的样品处理过程、耗时，均不利于实现对甲基对硫磷简便、快速的检测。本发明利用一步电沉积法制备无酶甲基对硫磷检测传感器，并实现对甲基对硫磷简单、便捷、高灵敏度的检测。

发明内容：

本发明的目的是提供一种简便、快速、环保的无酶甲基对硫磷检测传感器及其一步电沉积制备的方法和使用方法。

一种无酶甲基对硫磷检测传感器，包括：石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系。

所述的石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极的制备方法如下：

5mg～20mg氧化石墨和5mg～20mg碳纳米管混合均匀后，加入到5mL～20mL 0.2wt％的壳聚糖溶液中；超声振荡3h～4h，获得氧化石墨烯-碳纳米管-壳聚糖溶液；

氧化石墨烯-碳纳米管-壳聚糖溶液在以玻碳电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，进行恒电位法电沉积，获得石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极。

所述的恒电位法电沉积条件为：沉积电位-0.5V～-1.5V，沉积时间300s～500s。

所述的玻碳电极在进行恒电位法电沉积前经过预处理：

玻碳电极在电沉积之前预先在麂皮上以0.3μm和0.05μm氧化铝粉末的糊状液抛光成“镜面”，用去离子水冲洗干净后分别用乙醇、超纯水超声波各清洗5min～10min。

将预处理后的玻碳电极经过以下过程后再进行恒电位法电沉积：在pH值为3～7、浓度为0.05mol/L～0.20mol/L的磷酸缓冲液中，于-0.6V～+0.6V扫描电压下，以0.05V/s～0.2V/s扫描速度扫描2～8圈，直至获得的循环伏安图中，一对氧化还原峰的电位差在60mV～90mV；

恒电位法电沉积是在磁力搅拌速率200rpm～500rpm条件下进行的。

上述的无酶甲基对硫磷检测传感器的制备方法：

将石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极作为工作电极，铂片作为对电极，甘汞电极作为参比电极，构成三电极体系；所述的石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极的制备方法如下：

(1)5mg～20mg氧化石墨和5mg～20mg碳纳米管混合均匀后，加入到5mL～20mL 0.2wt％的壳聚糖溶液中；超声振荡3h～4h，获得氧化石墨烯-碳纳米管-壳聚糖溶液，备用；

(2)玻碳电极在麂皮上以0.3μm和0.05μm氧化铝粉末的糊状液抛光成“镜面”，用去离子水冲洗干净后分别用乙醇、超纯水超声波各清洗5min～10min；然后将玻碳电极在pH值为3～7、浓度为0.05mol/L～0.20mol/L的磷酸缓冲液中，于-0.6V～+0.6V扫描电压下，以0.05V/s～0.2V/s扫描速度扫描2～8圈，直至获得的循环伏安图中，一对氧化还原峰的电位差在60mV～90mV；

(3)磁力搅拌速率200rpm～500rpm条件下，步骤(1)得到的氧化石墨烯-碳纳米管-壳聚糖溶液在以步骤(2)处理得到的玻碳电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，使用电化学工作站进行恒电位法电沉积，沉积条件为：沉积电位-0.5V～-1.5V，沉积时间300s～500s；石墨烯、碳纳米管和壳聚糖被一步电沉积在玻碳电极表面上，获得石墨烯、碳纳米管和壳聚糖沉积修饰的玻碳电极。

上述的无酶甲基对硫磷检测传感器的使用方法：