[发明专利]基于介孔二氧化硅膜的啶虫脒适配体电化学传感器

说明书

一种电化学适配体传感器的制备方法及其在啶虫脒检测中的应用，通过适配体门控系统与生长在氧化铟锡电极(ITO)表面的垂直有序的介孔二氧化硅膜(MSF)的整合，构建一个简单、灵敏的电化学适配体传感器平台。在这个适配体传感器平台上，适配体可以通过非共价静电吸引而有效地吸附在氨基化的MSF表面，将其用作理想的栅极材料，来控制MSF孔内捕获的电化学试剂亚甲基蓝的封闭和释放。在啶虫脒的存在下，适配体与啶虫脒的特异性结合可以触发孔的开启，释放出亚甲基蓝，使检测的电流信号减小。这种电化学适配体传感器设计简单、操作简便，能够实现对啶虫脒的快速、灵敏的检测。

技术领域

本发明涉及农药残留领域，具体而言，涉及一种基于MSFs修饰电极的电化学适配体传感器的制备及啶虫脒的检测。

背景技术

农药一般具有免疫毒性、神经毒性、遗传基因毒性和三致毒性等，为了提高和保障食品质量和生命安全，对农药残留的高灵敏检测越来越受到人们的重视。目前农药残留检测的方法主要有气相色谱、高效液相色谱、色谱／质谱联用技术、毛细管电泳、表面增强拉曼光谱法、免疫分析、生物传感器等。气相色谱、高效液相色谱和色谱／质谱联用技术，分离效能高、灵敏度高，但仪器昂贵且不易实现微型化，样品的前处理过程相对比较复杂；毛细管电泳则具有分离模式多、效率高、分析速度快、试剂和样品消耗少等优点，但毛细管直径小，光路短，重现性差；表面增强拉曼光谱法具有很高的灵敏性，但重现性和稳定性差。电化学传感器以其低功耗、高灵敏度、高精度、抗干扰能力强、线性范围宽和优异的重复性、稳定性等特性，已被广泛应用到生物、环境、食品等各个领域。

发明内容

本发明的目的是针对上述农药残留检测中的缺点而提供一种以适配体门控系统和生长在氧化铟锡电极(ITO)表面的垂直有序的介孔二氧化硅膜(MSF)的整合，构建一个电化学适配体传感器平台，用于对啶虫脒的快速、灵敏检测。

本发明的技术方案为：一种检测啶虫脒农药的电化学方法，具体步骤为：氧化石墨烯的制备：称取6.8 g高锰酸钾，在搅拌下缓慢加入120 mL浓硫酸和14 mL磷酸；加入1.0 g石墨粉,保持反应温度低于20℃，搅拌15 min，之后将混合液逐滴加至三口烧瓶中，在50℃水浴中持续均匀搅拌12 h；加入140 mL冰水使之冷却，缓慢加入3.0 mL 30%的双氧水，此时溶液呈亮黄色，冷却至室温后超声处理2 h，然后以6000 r/s的转速离心，移去上清液，用蒸馏水洗涤沉淀至中性，置于60 ℃下干燥12 h，得到氧化石墨烯；

金-聚3,4-乙烯二氧噻吩/还原氧化石墨烯（Au-PEDOT/rGO）纳米复合材料的制备：在室温下边搅拌边将5 mL 3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）（22.5 mmol/L）的乙醇溶液倒入70 mLHAuCl₄水溶液（0.65 mmol/L）中，混合物立即变成深蓝色。在该过程中，EDOT（3,4-乙烯二氧噻吩）单体被氧化并聚合得到PEDOT，并且HAuCl₄离子作为氧化剂被还原，同时形成AuNP。将反应保持搅拌4小时，然后加入5 mL GO水分散体（0.5 mg/mL），得到混合物溶液（表示为Au-PEDOT/GO）；将获得的Au-PEDOT/GO超声处理2小时，使Au-PEDOT和GO充分分散；然后，在快速搅拌下将5.5 mL NaBH₄水溶液（0.16 mol/L）缓慢滴加到混合物中，并将反应体系保持搅拌6小时；最后，将获得的混合物（Au-PEDOT/rGO）离心并用水和乙醇反复洗涤，然后将固体分散在50 mL去离子水中以备后用；