[发明专利]一种检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法，首先在MWCNTs‑COOH上修饰nano‑Cusubgt;x/subgt;O，然后通过超声处理将其嵌入MXene纳米片中，合成了多维杂化结构的nano‑Cusubgt;x/subgt;O/MWCNTs‑COOH/MXene复合材料。以nano‑Cusubgt;x/subgt;O/MWCNTs‑COOH/MXene修饰玻碳电极(nano‑Cusubgt;x/subgt;O/MWCNTs‑COOH/MXene/GCE)为电化学传感器，在电解质溶液中电化学检测苯菌灵。nano‑Cusubgt;x/subgt;O/MWCNTs‑COOH/MXene/GCE对苯菌灵的电化学检测显示出优越的催化性和灵敏性。本发明构建的电化学传感器能实现对苯菌灵的定量分析及快速检测。

技术领域

本发明涉及电化学传感器技术领域，特别是涉及一种快速高效检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法。

背景技术

苯菌灵是一种高效的苯并咪唑类杀菌剂，广泛用于食品生产、农林等行业的真菌病害防治。然而，由于苯菌灵的生物活性效应和慢性毒性，其残留会造成严重的环境污染和人类健康问题。因此，有效的苯菌灵分析方法对可持续农业和粮食安全具有重要意义。目前为止，多种分析方法已被开发用于检测苯菌灵，如荧光法、电化学方法、液相色谱法和荧光偏振法。其中电化学方法因其操作简单、成本低、检测速度快、灵敏度高、可小型化等特点，引起了研究人员的极大兴趣。对于传感分析，用合适的材料修饰电极可以有效地提高灵敏度和选择性。

作为一种典型的过渡金属氧化物，Cu_xO，特别是纳米结构的Cu_xO(nano-Cu_xO)，由于其有效氧化态范围广、成本低、催化能力强等优点，成为一种备受关注的化学修饰电极材料。特别是有报道称，Cu_xO可以通过与苯菌灵氨基上的不饱和氮原子结合来吸附苯菌灵分子。基于这些特点，纳米Cu_xO作为苯菌灵检测的传感材料具有很大的潜力。然而，纳米结构倾向于聚集，从而降低其可及表面和电催化活性。将纳米Cu_xO颗粒修饰到一维(1D)或二维(2D)材料上，不仅能很好地分散和稳定颗粒，还能增强催化能力。然而，单独的1D或2D本身材料面临团聚和重堆叠问题。相比之下，由一维/二维杂化材料制成的多维结构可以避免常见的团聚和重堆积问题。此外，所形成的杂化结构有利于提高电化学活性区域，提高物质输运能力，使反应物有更多的活性位点进入。因此，构建nano-Cu_xO基多维杂化体系有望获得高性能苯菌灵检测传感平台。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种快速高效检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法。首先在1D MWCNTs-COOH上修饰nano-Cu_xO，然后通过简单的超声波方法将其嵌入2D MXene纳米片中，合成了多维杂化结构的nano-Cu_xO/MWCNTs-COOH/MXene复合材料。nano-Cu_xO/MWCNTs-COOH/MXene/GCE对苯菌灵的电化学检测显示出优越的催化性和灵敏性。检测方法操作简单、响应速度快、灵敏度高、稳定性好，使实地、在线快速检测苯菌灵成为一种可能。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的第一方面，提供一种检测苯菌灵的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)将CuCl₂·2H₂O溶解到超纯水中得到均匀的CuCl₂溶液，将MWCNTs-COOH分散到CuCl₂溶液中，第一次搅拌后得到分散液；然后将水合肼滴加到分散液中并在室温下进行第二次搅拌；第二次搅拌完成后，用超纯水洗涤并离心收集固体，冷冻干燥后得到nano-Cu_xO/MWCNTs-COOH复合材料；