酶传感器用于蔬菜和水体中有机磷农药快速检测的研究

发布时间：2021-12-22 07:40

　　有机磷农药因其具有高效的杀虫活性,能够有效地防治病虫害,提高农作物产量,被广泛运用于农业生产中。有机磷农药属于一种神经毒物,它可以对人体中枢神经的乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性产生不可逆的抑制作用,从而影响AChE对乙酰胆碱催化水解的过程,引起中枢神经系统症状以及烟碱样症状,严重时会使人因呼吸麻痹而死亡。作为我国应用最广泛的杀虫剂,有机磷农药在农产食品中残留和累积给食品安全和人类健康造成了严重的威胁。因此,针对环境中有机磷农药的残留建立一种快速、灵敏、准确、可靠的检测方法具有重要意义。电化学生物传感器方法因其仪器操作简单、响应速度快、检测灵敏度高、检测成本低、适合现场检测和在线分析等诸多优点在农药残留检测方面备受关注。近年来,由于纳米材料的迅猛发展以及一些新的电化学分析方法的诞生,使得新型电化学传感器在污染物的痕量检测中占据着越来越重要的地位。本研究提出了一种新型的检测有机磷农药的电化学传感器,并对该传感器的实际应用能力进行了研究。我们制备了一种高灵敏的、稳定的用于检测有机磷农药的AChE电化学传感器,其中,氮掺杂有序介孔碳（N-OMC）被合成并运用于与L-半胱氨酸（L-cystein...

【文章来源】： 湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 环境中有机磷农药污染
        1.2.1 环境中农药污染
        1.2.2 农药使用现状和分类
        1.2.3 有机磷农药污染危害
    1.3 有机磷农药的检测技术
        1.3.1 气相色谱法
        1.3.2 气相色谱—质谱技术
        1.3.3 高效液相色谱法
        1.3.4 酶联免疫吸附法
        1.3.5 电化学生物传感器方法
            1.3.5.1 基于酶活性抑制作用的电化学生物传感器
            1.3.5.2 基于酶催化农药水解的电化学生物传感器
    1.4 电化学传感器概述
        1.4.1 电化学传感器及其分类
        1.4.2 电化学生物传感器和电化学酶传感器
        1.4.3 化学修饰电极
            1.4.3.1 化学修饰电极的预处理
            1.4.3.2 化学修饰电极的制备方法
            1.4.3.3 电极的电化学表征方法
        1.4.4 AChE传感器及其检测机理
        1.4.5 酶的固定方法
            1.4.5.1 物理吸附法
            1.4.5.2 包埋法
            1.4.5.3 共价键合法
            1.4.5.4 共价交联法
    1.5 氮掺杂有序介孔碳
        1.5.1 有序介孔材料
        1.5.2 有序介孔碳及其制备
        1.5.3 氮掺杂有序介孔碳及制备
    1.6 金纳米粒子及其应用
    1.7 本研究目的、意义及主要内容
        1.7.1 研究目的和意义
        1.7.2 研究内容
第2章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修饰的AChE传感器的制备
    2.1 前言
    2.2 实验材料、设备与方法
        2.2.1 材料与试剂
        2.2.2 仪器与设备
        2.2.3 有序介孔碳的制备
        2.2.4 N-OMC的制备
        2.2.5 AChE/N-OMC/L-cysteine/AuNPs/GCE修饰电极的制备
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 材料的表征分析
            2.3.1.1 扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析
            2.3.1.2 傅里叶变换红外分析以及比表面和孔径分析
        2.3.2 修饰电极电化学表征分析
            2.3.2.1 电化学阻抗图谱法分析修饰电极的电化学特性
            2.3.2.2 循环伏安法分析修饰电极的电化学特性
    2.4 小结
第3章 N-OMC/L-cysteine/AuNPs共同修饰的AChE传感器检测有机磷农药
    3.1 前言
    3.2 实验材料、设备与方法
        3.2.1 材料与试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 AChE对对氧磷农药的分析检测
        3.2.4 实际样品分析
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 实验条件的优化
            3.3.1.1 缓冲溶液pH的选择
            3.3.1.2 电极表面AChE负载量的选择
            3.3.1.3 有机磷农药对酶传感器抑制时间的选择
        3.3.2 传感器再现性,重复性和稳定性研究
        3.3.3 测定对氧磷农药的线性范围和检测限
        3.3.4 蔬菜样品和水体样品中对氧磷农药的测定
    3.4 小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间申请的专利项目
附录C 攻读学位期间参与的研究课题
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管/乙酰胆碱酯酶电化学生物传感快速检测有机磷农药残留 [J]. 杜平.  现代食品科技. 2015(11)
[2]AuNPs/Sol-gel复合膜法固定乙酰胆碱酯酶生物传感器检测有机磷农药 [J]. 孙春燕,李宏坤,平红,王二雷,张民伟,刘静波.  高等学校化学学报. 2011(11)
[3]马拉硫磷的应用及其降解研究进展 [J]. 赵静,唐欣昀,花日茂,王道胜.  安徽农学通报(上半月刊). 2011(11)
[4]气相色谱-负离子化学电离质谱法对咖啡中8种有机氯农药的检测 [J]. 周瑞泽,佟玲,李重九,马晓东.  分析测试学报. 2008(S1)
[5]我国农药产量跃居世界第一 [J]. 钱伯章.  农药研究与应用. 2008(02)
[6]我国农药产量跃居世界第一[J]. 钱伯章.  农药研究与应用. 2008 (02)
[7]基于碳纳米管修饰电极检测有机磷农药的生物传感器 [J]. 刘润,郝玉翠,康天放.  分析试验室. 2007(09)
[8]酶抑制法快速检测蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的研究现状及展望 [J]. 李顺,纪淑娟,孙焕.  食品与药品. 2006(07)
[9]世界农药市场状况及中国应对措施分析 [J]. 王朴,谭向勇.  农业经济问题. 2002(08)

博士论文
[1]纳米材料电化学传感界面的构建及农药残留检测应用[D]. 薛瑞.北京工业大学. 2014
[2]功能化有序介孔硅和碳材料的合成及其藻毒素去除应用[D]. 滕玮.复旦大学. 2013
[3]有机磷农药的酶免疫化学研究[D]. 韩丽君.中国农业大学. 2003

硕士论文
[1]石墨烯电化学传感器在有机磷农药和酚类检测中的应用研究[D]. 王雅帅.山西大学. 2017
[2]基于纳米复合材料电化学传感的蔬菜中农药残留检测方法研究[D]. 张媛媛.江苏大学. 2017
[3]介孔碳材料固载分选酶A生物传感器的制备及对金黄色葡萄球菌的检测研究[D]. 陈洋.吉林大学. 2017
[4]电化学传感器用于检测水体中重金属的研究[D]. 陈俊.湖南大学. 2015
[5]磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用[D]. 杨贵德.湖南大学. 2015
[6]单分散介孔碳纳米微球的改性和电化学性质研究[D]. 李进.吉林大学. 2015
[7]基于有序介孔碳材料的电化学生物传感器的研究及其在有机污染物检测应用[D]. 张婷婷.中国海洋大学. 2014
[8]常用有机磷农药的电化学分析方法研究[D]. 杨晓花.成都理工大学. 2014
[9]新型有机/无机复合材料电化学传感器在有机农药检测中的应用[D]. 姚媛媛.江西科技师范大学. 2014
[10]农药残留的电化学及荧光分析方法研究[D]. 罗飞飞.湖南大学. 2013



本文编号：3546021