[发明专利]检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器及制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学传感器，具体涉及一种快速检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器及制备和使用方法。

背景技术

多菌灵[carbendazim,N-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯]又叫苯并咪唑44号、棉萎灵等,是一种广谱内吸性杀菌剂；合理的施药量能防治水稻、棉花、蔬菜、果树等多种作物的多种病害,尤其对子囊菌和半知菌引起的病害有较好的防治效果；如果施药量不在合理范围，如施药量不足则不能很好的控制病虫害，影响农作物的产量；而大量施药不经浪费财力物力，而且会引起农作物安全和环境污染等问题。因此进行雾滴含量的检测在农药喷施过程中的作用至关重要。

目前已经发展了多种对雾滴检测的方法，如浓度光学传感器、气相或液相色谱分析仪、荧光分析仪、示踪原子分析仪和电子扫描仪、图像分析仪等；些方法因其需要专业人员进行操作、分析周期长、设备昂贵且需要特殊的测试环境，所以不易推广，因此需要建立简便、快速、准确和高效的雾滴含量的检测方法。

电化学传感器具有灵敏度高、选择性好、仪器简单易于微型化、样品消耗少且不受体系浊度和颜色影响等优点，同时其检测信号转换为直观易读的浓度值，便于非专业人士使用，目前已被广泛应用于生物医学、环境科学、药物学以及食品科学等领域，成为分析科学中最具活力、最有发展前景的研究领域之一；应用电化学传感器对雾滴含量进行检测，可达到灵敏度高、特异性好、仪器简单便宜、操作简便快速的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集检测时间短、灵敏度高、操作简单等优点为一体的电化学传感器，应用于多菌灵农药喷施过程中的雾滴含量检测分析，提供一种制备工艺简单且灵敏度较高的快速检测方法。

本发明的技术方案是传感器界面的构建，它包括以下内容：

一种快速灵敏检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于：所述电化学传感器为表面覆有一层还原石墨烯的玻碳电极。

所述的还原石墨烯的厚度为0.2 – 0.4 mm.。

所述的电化学传感器采用如下方法制备：由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极经过电化学还原制备的。

进一步地，是由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极在-0.3 – -1.0V的电位下电化学还原制成的。

进一步地，具体制备步骤如下：

1）制备氧化型石墨烯，具体如下：在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶，加入适量的浓硫酸，搅拌下加入2 g石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物，再分次加入6 g高锰酸钾，控制反应温度不超过20℃，搅拌反应一段时间，然后升温到35℃左右，继续搅拌30 min，再缓慢加入一定量的去离子水，续拌20 min后，并加入适量双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色；趁热过滤，并用5%HCl 溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥。

2）对玻碳电极表面进行表面预处理。

3）制备氧化型石墨烯修饰玻碳电极，具体如下：将制备好的氧化型石墨烯片超声分散在二次蒸馏水中，形成0.5 mgmL^?1的悬浮液；将该悬浮液滴涂到预处理好的玻碳电极表面至悬浮液完全覆盖于玻碳电极表面上，室温下干燥，得到氧化型石墨烯修饰的玻碳电极。

4）将表面修饰有氧化型石墨烯的玻碳电极浸于0.01 – 0.03 M 的KH₂PO₄溶液中，在电位为-0.3 – 1.0 V下用恒电位法对电极进行还原6 – 10 min，形成还原型石墨烯修饰的电化学传感器。

使用方法如下：

1）将制成的还原型石墨烯修饰的电化学传感器与电化学工作站CHI440C的工作电极连线连接，将饱和甘汞电极与参比电极连线连接，将铂丝电极与对电极连线连接，组成三电极体系。

2）将以上三电极体系置于含1×10^-6 M的多菌灵标准品及pH为1.8的B-R缓冲溶液中；然后在-0.7 – 1.4V的电位窗口中以循环伏安法扫描，记录CV曲线，在还原型石墨烯修饰电极上，多菌灵在1.1V的电位下出现一个明显的氧化峰（如图2）。

3）依次类推，针对多菌灵标准品含量不同的一系列标准溶液中，采用循环伏安法对溶液进行检测，根据一系列多菌灵标准品的物质的量浓度与氧化峰电流之间的关系，绘制标准曲线。

4）将收集的雾滴分散于B-R缓冲溶液中，采用循环伏安法对溶液进行检测，检测出的峰电流值与标准曲线对照，获得雾滴中多菌灵含量。

有益效果