[发明专利]基于导电聚合物与银纳米颗粒的复合导电浆料和电极制备方法及在有机磷农药检测上的应用

说明书

本发明提供一种基于导电聚合物与银纳米颗粒的复合导电浆料，由PEDOT:PSS与银纳米颗粒组成，银纳米颗粒的质量(g)与PEDOT:PSS水溶液的体积(mL)之间的比例为1:1～1:50之间。本发明还提供了基于PEDOT:PSS与银纳米颗粒的复合导电浆料的导电电极的制备方法及所述基于EDOT:PSS与银纳米颗粒的复合导电浆料的导电电极在有机磷农药检测上的应用。发明通过引入PEDOT:PSS水溶液作为银纳米颗粒的粘结剂、导电剂，同时PEDOT:PSS对硫代胆碱具有响应等特点制备得到了性能优异的复合浆料；本发明制备的导电电极对有机磷农药的电化学酶抑制法检测具有灵敏度高，检测限低等优点。

技术领域

本发明属于农药残留的电化学检测领域，涉及一种导电聚合物与银纳米颗粒复合导电浆料及该浆料在有机磷农药上的检测应用

背景技术

有机磷农药是一种广泛应用于农作物虫害的农药。在我国，有80％以上的农药是有机磷农药或者是与有机磷农药混配的农药。通常情况下，在农作物上合理使用农药之后，农药可以通过物理、化学、生物等一系列的途径进行降解。然而，在过量和不合理使用农药的情况下会导致在农作物上、水体中、土壤中农药残留问题的出现。

现阶段，已有多种方法实现了对有机磷农药的灵敏、快速检测。其中，电化学传感器鉴于具有检测灵敏度高、选择性好、响应快速等特点已被广泛的研究与应用。主要的原理是通过有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性，减少氯化硫代乙酰胆碱(ATCl)催化生成硫代胆碱(TCh)的量，在电化学检测中的活性电极会对TCh上的巯基(-SH)具备电化学活性，从而进行检测。在电化学传感器检测中，活性电极上的敏感材料的选择至关重要。而对TCh上的巯基(-SH)的检测在较高的电位下，容易受到干扰。银纳米颗粒对巯基(-SH)的检测的电位较低(～0.08V)。而现阶段使用的银纳米颗粒的粘结剂多数是不导电的高聚物，会部分影响检测的灵敏度。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种基于导电聚合物与银纳米颗粒的复合导电浆料，该浆料具有高导电性，可以提升对有机磷农药的检测灵敏度。为此，本发明采取以下的技术方案：

一种基于导电聚合物与银纳米颗粒的复合导电浆料，其特征在于由PEDOT:PSS与银纳米颗粒组成，银纳米颗粒的质量(g)与PEDOT:PSS水溶液的体积(mL)之间的比例为1:1～1:50之间。

所述的银纳米颗粒指的是直径小于100nm的银纳米颗粒。所述的PEDOT:PSS水溶液指的是Clevios PH1000。

本发明还提供了基于PEDOT:PSS与银纳米颗粒的复合导电浆料的导电电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

称取一定量的银纳米颗粒加入特定配比的PEDOT:PSS水溶液中，搅拌形成均匀的浆料，而后将浆料均匀涂布在特定电极上，室温静置干燥；所述的特定电极指的是商业化丝网印刷电极(Zensor SE100)。

本发明还提供了所述基于EDOT:PSS与银纳米颗粒的复合导电浆料的导电电极在有机磷农药检测上的应用。

电化学检测采用的是CHI760E电化学工作站，检测体系为三电极工作方式，参比电极和对电极分别为Ag/AgCl电极和铂丝电极，涂布制备得到的修饰后的丝网印刷电极作为工作电极。

在一定浓度、一定pH的磷酸盐缓冲液(PBS缓冲液)中，以所述电极为工作电极对一定量的乙酰胆碱酯酶和氯化硫代乙酰胆碱在一定电压下的信号进行记录，而后添加被检测样品进行检测；

所述的一定浓度的PBS缓冲液指的是0.1M PBS-Na⁺与0.1M KCl溶液的混合缓冲液。

所述的一定pH的PBS缓冲液的pH指的是范围为7.0～7.6的PBS缓冲液，此处优选pH＝7.2的PBS缓冲液。