用于农业污染物检测的二维光子晶体酶传感技术研究

发布时间：2023-02-13 20:11

　　随着农业现代化的不断推进,我国农业经济迅速发展,与此同时也引发了一系列农业污染现象,尤其是化肥和农药的不合理使用,使得农业污染问题日益突出。目前常用的污染物检测方法有荧光法、电化学法、表面增强拉曼散射光谱法及高效液相色谱法等。虽然这些方法均可实现对目标物的分析检测,但所需仪器设备昂贵和操作过程复杂等特性在一定程度上限制了它们的广泛应用。因此,进一步发展简便、无标记且价格经济的新型传感器具有十分重要的现实意义。近年来,光子晶体因其独特的光学调控性质得到了广大科研工作者的青睐,同时将光子晶体与刺激响应聚合物结合的响应性光子晶体水凝胶材料凭借其对外部刺激的灵敏性和可视化光学信号的特点,在生化传感等领域也成为了研究的热点。其中基于三维光子晶体结构发展的传感器已比较全面成熟,相比之下,二维光子晶体则具有更多潜在的发展空间。本论文基于二维光子晶体水凝胶材料,发展了无标记、小型化、便捷化的传感技术用于农业污染物的分析检测,具体内容如下:(1)通过将二维光子晶体嵌入固定有脲酶的刺激响应聚合物中,发展了一种用于尿素和脲酶抑制剂可视化检测的二维光子晶体水凝胶材料。在尿素存在的情况下,脲酶与尿素反应产生铵根...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 农业污染的分类及危害
    1.2 光子晶体简介
    1.3 三维光子晶体
        1.3.1 三维光子晶体的制备
        1.3.2 三维光子晶体的光学衍射
        1.3.3 三维光子晶体在传感领域的应用
    1.4 二维光子晶体
        1.4.1 二维光子晶体的制备
        1.4.2 二维光子晶体的光学衍射
        1.4.3 二维光子晶体在传感领域的应用
    1.5 本论文的主要研究内容
第2章 无标记二维光子晶体水凝胶生物传感器用于尿素和脲酶抑制剂的检测..
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 制备二维光子晶体模板
        2.2.3 制备脲酶功能化的二维光子晶体水凝胶传感器
        2.2.4 检测目标物
        2.2.5 样品表征与检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 检测原理
        2.3.2 二维光子晶体及二维光子晶体水凝胶的结构表征
        2.3.3 可行性分析
        2.3.4 实验条件优化
        2.3.5 二维光子晶体水凝胶传感器对尿素的响应特性
        2.3.6 二维光子晶体水凝胶传感器对脲酶抑制剂的响应特性
        2.3.7 二维光子晶体水凝胶传感器的选择性
        2.3.8 二维光子晶体水凝胶传感器的可逆性
        2.3.9 回收率实验
    2.4 小结
第3章 二维光子晶体水凝胶生物传感器用于有机磷农药的检测
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 制备二维光子晶体模板
        3.2.3 制备乙酰胆碱酯酶功能化的二维光子晶体水凝胶传感器
        3.2.4 对氧磷的检测
        3.2.5 苹果实际样的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 检测原理
        3.3.2 二维光子晶体水凝胶的结构表征
        3.3.3 可行性分析
        3.3.4 乙酰胆碱的背景干扰
        3.3.5 二维光子晶体水凝胶传感器对乙酰胆碱的响应特性
        3.3.6 乙酰胆碱酯酶浓度优化
        3.3.7 二维光子晶体水凝胶膜厚度与响应速度的关系
        3.3.8 二维光子晶体水凝胶传感器在对氧磷中的响应特性
        3.3.9 苹果实际样中对氧磷的检测
    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
致谢



本文编号：3742228