石墨烯基酶生物传感器在检测残留农药中的研究

发布时间：2022-12-10 00:53

　　为提高农作物的产量,人们普遍开始使用农药。但随之带来的农药残留问题已对人类身体健康造成危害。因此,要求我们寻求并发展简便、快速、灵敏的检测农药技术,方便人们生活,为人类健康保驾护航。随着科学技术的发展,酶生物传感器因其成本较低、设备简单、灵敏度较高、检出限较低等特点,进入人们视线。本论文依据酶抑制法原理,制备三种以石墨烯基材料作电极材料的生物传感器,并用于有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留检测。研究内容及结果为:（1）固定乙酰胆碱酯酶AChE在电化学活化的多孔氧化石墨烯（e-pGON）网状电极材料表面制备的灵敏电化学生物传感器被用来检测氨基甲酸酯类农药的检测。多孔还原氧化石墨烯有效地促进了电子转移速率并有利于酶在基底材料中的固定,增大了与底物的反应位点。AChE-e-pGON/GCE传感器在优化条件下,用于农药西维因的检测,线性范围为0.30~6.1 ng/mL,检出限为0.15 ng/mL。对真实样品中西维因检测较为灵敏。（2）将乙酰胆碱酯酶AChE固定在电化学活化的氧化石墨烯-碳纳米管复合材料（GO-MWCNTs）电极表面,得到AChE-e-PGON-MWCNTs/GCE电极。在优化条... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 农药的分类及使用现状
    1.2 农药残留问题的出现及残留农药对人类的危害
    1.3 常用的检测农药手段
        1.3.1 光谱法
        1.3.2 色谱法
        1.3.3 免疫分析法
        1.3.4 生物传感器检测法
            1.3.4.1 酶生物传感器
            1.3.4.2 其他生物传感器
    1.4 石墨烯基电极材料简述
        1.4.1 石墨烯/碳纳米管
        1.4.2 石墨烯/导电聚合物
        1.4.3 石墨烯/金属纳米粒子
        1.4.4 石墨烯量子点
        1.4.5 多孔碳材料
    1.5 本课题的提出及研究内容
第二章 基于电化学活化的多孔氧化石墨烯的酶生物传感器在检测残留农药中的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 乙酰胆碱酯酶生物传感器的制备
        2.2.3 电化学分析农药检测
        2.2.4 真实样品检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 多孔氧化石墨烯（e-pGON）的制备及表征
        2.3.2 不同电极的阻抗表征
        2.3.3 AChE-e-pGON/GCE生物传感器的电化学行为
        2.3.4 实验条件的优化
        2.3.5 酶生物传感器的标准曲线
        2.3.6 农药西维因的检测
        2.3.7 干扰测试
        2.3.8 AChE-e-pGON/GCE生物传感器的重现性、稳定性及酶活性恢复
        2.3.9 真实样品的检测
    2.4 结论
第三章 基于电化学活化的三维网状氧化石墨烯/碳纳米管的酶生物传感器在检测残留农药中的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 酶生物传感器的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 三维网状氧化石墨烯/碳纳米管（e-PGON-MWCNTs）形貌表征
        3.3.2 不同电极的阻抗表征
        3.3.3 AChE/e-PGON-MWCNTs/GCE生物传感器的电化学行为
        3.3.4 实验条件的优化
        3.3.5 ATCl标准曲线
        3.3.6 农药检测曲线
        3.3.7 干扰测试
        3.3.8 AChE/e-PGON-MWCNTs/GCE生物传感器的重现性、稳定性
        3.3.9 真实样品的检测
    3.4 结论
第四章 基于模板法制备的多孔还原氧化石墨烯的酶生物传感器在检测残留农药中的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 PMMA乳液的制备
        4.2.3 乙酰胆碱酯酶生物传感器的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 多孔还原氧化石墨烯（PRG）形貌表征
        4.3.2 不同电极的阻抗表征
        4.3.3 AChE/PRG/GCE生物传感器的电化学行为
        4.3.4 实验条件的优化
        4.3.5 ATCl标准曲线
        4.3.6 农药检测曲线
        4.3.7 干扰测试
        4.3.8 AChE/PRG/GCE生物传感器的稳定性、重现性
        4.3.9 真实样品的检测
    4.4 结论
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
硕士期间发表的文章
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]多孔石墨烯修饰电极在农药残留分析中的应用与研究[D]. 白云飞.山西大学 2014



本文编号：3715722