基于介孔碳材料的乙酰胆碱酯酶传感器的制备及有机磷检测应用

发布时间：2020-05-31 17:40

【摘要】：有机磷类农药的使用非常广泛,它们会抑制人及动物体内的乙酰胆碱酯酶的活性,对人体及动物造成危害。目前检测农药残留常用的方法为色谱法、质谱法,这些方法存在着一些缺点,比如时间长、操作繁琐、价格昂贵。近年来,电化学酶传感器的研究悄然兴起,其具备诸多优良的性能,比如灵敏度高、响应速度快、成本低廉,已成为一类快速检测分析的工具,已成功应用于医学,食品,环境和军事等领域。电化学酶传感器检测法具有高效快速检测、适于现场检测及大量样品筛选等特点,因此乙酰胆碱酯酶(ACh E)电化学传感器逐渐被广泛用于有机磷农药的检测。介孔碳材料由于其高比表面积、优良的电催化性能等优点被广为关注。鉴于此,本文合成了两种碳材料——介孔空心碳球和磁性介孔空心碳球,利用物理吸附法和戊二醛交联法制备了基于两种介孔碳材料的乙酰胆碱酯酶传感器。并通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射光谱、傅里叶红外光谱等对两种材料性质进行研究。还讨论了戊二醛浓度、酶含量等制备酶电极条件的选择,之后,还考察了酶底物氯化硫代乙酰胆碱的浓度、p H值等对传感器性能的影响,对电化学酶传感器的工作条件进行优化,最后利用所优化的乙酰胆碱酯酶传感器实现对马拉硫磷的检测。结果显示,马拉硫磷浓度在0.01~30 ppb和30~100 ppb范围内,ACh E-MHCS-GCE电化学传感器和ACh E-Fe3O4@MHCS-GCE电化学传感器的抑制率与农药浓度呈线性关系,ACh E-MHCS-GCE电化学传感器和ACh E-Fe3O4@MHCS-GCE电化学传感器对马拉硫磷农药的检测限分别为0.0148 ppb(S/N=3)和0.0182 ppb(S/N=3)。
【图文】：

第 2 章 介孔碳材料的制备及性质探究，直径约在 400 nm，，壳壁厚约为 100 nm。同时，在球体表面，还在一些孔道结构，说明其可用于对乙酰胆碱酯酶的固载。

图 2.2 介孔空心碳球（MHCS）的 TEM 图ure 2.2 TEM image of Mesoporous Hollow Carbon Spheres (MMHCS 的 X 射线衍射图谱.3 显示的是介孔碳材料 MHCS 的 X 射线衍射图谱。可以看特征衍射峰，峰的位置分别是 22.3°处和 44.1°处，对应的是碳（100）的衍射峰，由此证明介孔碳材料被成功合成。tensity(a.u.)
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212;TB383.4

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本文编号：2690222