CN103257168A - 以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极及其应用,所述电极包括泡沫镍载体层和乙酰胆碱酯酶工作层,其制备包括如下步骤:1)将泡沫镍板进行清洗、干燥处理;将石墨、粘结剂和溶剂混合成浆料后填充在处理后的泡沫镍板中,干燥后压成片状,得到泡沫镍载体层;2)在泡沫镍载体层上制备乙酰胆碱酯酶工作层,得到以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极。本发明所述的胆碱酯酶电极可应用于有机磷或氨基甲酸酯农药的电化学检测。本发明所述的胆碱酯酶电极具有电导率高、比表面积大,稳定性好、检测灵敏度高等特点,可实现对有机磷和氨基甲酸酯类农药分子的高灵敏度检测;且制备工艺简单,成本低廉,容易进行化学电极修饰。
Description
技术领域
本发明涉及的是电化学生物传感器领域,具体涉及一种以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极及其在有机磷和氨基甲酸酯类农药检测方面的应用。
背景技术
电化学生物传感器具有高的选择性和灵敏度,能快速响应,并且操作简单,适合农药的现场检测,其研究越来越受到人们的重视。将电化学生物传感器应用于农药检测的研究,已经有了一些相关的研究和报道。
传统的玻碳电极存在导电性差、表面难以功能化修饰和比表面积低等缺点,使得电化学生物传感器对生物分子的检测灵敏度低、特异选择性差。许多学者采用在碳材料中加入纳米碳管等纳米材料增加碳电极的导电性,但是纳米材料的缺陷是制备困难且成本高,掺入型的纳米材料还存在分散困难的问题。与纳米材料相比,泡沫镍价廉易得,用于制备生物传感器电极还可增加电极的机械性能。
泡沫镍金属是一种用于制备电化学传感器电极的理想材料。泡沫镍具有导电性能优良,比表面积大和多孔结构,易于实现表面修饰等特点,广泛应用在电池电极材料、电化学超级电容器、催化剂载体、电化学电极材料方面。已经有报道采用水热法在泡沫镍基底上直接生长氢氧化镍制备葡萄糖催化电极(纪仁华.水热法制备泡沫镍基葡萄糖敏感电极[J].科学时代,2012(3):112)。发明专利CN102621208A也公开了一种用于电化学生物传感的三维石墨烯电极的制备方法及应用,其方法是在泡沫镍上用化学气相沉积方法合成一层石墨烯。但是目前尚未发现直接将石墨等碳材料填充于泡沫镍基底制备生物传感器电极后应用在农药检测的报道。
有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶催化水解的正常功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正相关。检测胆碱氧化电流并按下式计算AChE的百分抑制率。
A=(I0-I)/I0×100%
式中:A指酶的百分抑制率,I0指未被有机磷或氨基甲酸酯农药抑制的酶电极稳定响应电流(空白电流),I指被有机磷抑制后酶电极的稳态响应电流。
理论上的检测下限可以定义为10%时的抑制率(I10%)所对应的抑制剂浓度。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极,该电极电导率高,载体的比表面积大,稳定性好,检测灵敏度高,而且制备工艺简单,成本低廉,容易进行化学电极修饰。
本发明的第二个目的是将所述以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极用于有机磷或氨基甲酸酯农药的电化学检测。
下面对本发明的技术方案做具体说明。
本发明提供了一种以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极,所述以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极包括泡沫镍载体层和乙酰胆碱酯酶工作层,所述乙酰胆碱酯酶电极的制备包括如下步骤:
1)将泡沫镍板进行清洗、干燥处理;将石墨、粘结剂和溶剂混合成浆料后填充在处理后的泡沫镍板中,干燥后压成片状,得到泡沫镍载体层;
2)在泡沫镍载体层上制备乙酰胆碱酯酶工作层,得到以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极。
所述步骤1)中,所述的溶剂可以是下列一种:丙酮,丙酮与环己烷的混合物,丙酮、丁醇、环己烷的混合物。所述的粘结剂选自下列一种或任意几种的混合:醋酸纤维素、丙烯酸树脂、乙烯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、互穿网络型聚合物、聚苯胺。
所述步骤1)中,以石墨和粘结剂的总质量为100%计,石墨含量为20%~45%,优选为30%~45%。粘结剂与溶剂的质量比例为5~50:100,优选5~10:100。
进一步,所述浆料中加入磷化铁替换部分石墨,以石墨和磷化铁的总加入质量为100%计,磷化铁的含量不高于50%,优选为5%。
所述步骤2)中,所述乙酰胆碱酯酶工作层的制备采用常规方法。具体而言,所述乙酰胆碱酯酶工作层可通过如下方法制备:将乙酰胆碱酯酶溶液和交联剂溶液以及保护剂溶液混合后,涂于泡沫镍载体层上,并使其完全覆盖泡沫镍载体层,干燥得到乙酰胆碱酯酶工作层。所述的交联剂优选为戊二醛;所述的保护剂优选为壳聚糖。所述的乙酰胆碱酯酶溶液是由乙酰胆碱酯酶溶于pH7.0±0.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中而获得,其中乙酰胆碱酯酶质量浓度优选为0.05~0.2g/mL,更优选为0.1g/mL;所述的戊二醛溶液是由戊二醛溶于pH7.0±0.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中而获得,其中戊二醛的质量百分比优选为0.1~10%,优选为2.5~10%,最优选为5%;所述的壳聚糖溶液是将壳聚糖溶于0.5~5%(优选1~3%,最优选1%)的乙酸水溶液中获得,其中壳聚糖质量浓度优选为0.5~5%,更优选1~3%,最优选1%。所述乙酰胆碱酯酶溶液、交联剂溶液、保护剂溶液的投料质量比为1:0.025~0.1:0.05~2,优选为1:0.025~0.1:0.5~2,最优选为1:0.1:1。
进一步,所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极还包括基板层,所述基板层通过胶黏剂与泡沫镍载体层连接。
更进一步,所述的基板为无机材料(例如玻璃、硅胶、铝、斑脱)或高分子材料(例如胶原、明胶、壳聚糖、海藻酸钠、聚氯乙烯、尼龙、硝酸纤维素或醋酸纤维素)制备的板材或者网。
进一步,所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极还包括电子媒介体修饰层,所述电子媒介体修饰层位于泡沫镍载体层和胆碱酯酶工作层之间;所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极的制备包括如下步骤:
a)将泡沫镍板进行清洗、干燥处理;将石墨、粘结剂和溶剂混合成浆料后填充在处理后的泡沫镍板中,干燥后压成片状,得到泡沫镍载体层;
b)在泡沫镍载体层上制备电子媒介体修饰层;
c)在电子媒介体修饰层上制备胆碱酯酶工作层,得到以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极。
所述的步骤a)同上述步骤1),在此不再赘述。
所述的步骤b)中,所述电子媒介体修饰层中含有的电子媒介体可以是7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(TCNQ)、二茂铁或其衍生物、铁氰化钾等。所述电子媒介体修饰层的制备也采用常规方法,例如TCNQ修饰层可通过如下方法制备:将TCNQ溶于丙酮中获得饱和TCNQ溶液,将壳聚糖溶于0.5~5%的乙酸水溶液中得到壳聚糖质量浓度为0.5~5%的壳聚糖溶液,然后将饱和TCNQ溶液和壳聚糖溶液按照体积比1:1混合均匀,将混合液涂于泡沫镍载体层表面,干燥得到TCNQ修饰层。进一步,所述乙酸水溶液的质量百分比浓度优选为1~3%,最优选为1%;所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量百分比优选为1~3%,最优选为1%。
所述的步骤c)中胆碱酯酶工作层的制备方法也采用常规方法,与步骤2)类似,在此不再赘述。
再进一步,所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极至上而下依次由胆碱酯酶工作层、电子媒介体修饰层、泡沫镍载体层和基板层组成,各层的制备方法同上。
本发明所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极可应用于有机磷或氨基甲酸酯农药的电化学检测,所述的电化学测试采用常规测试溶液,测试溶液为含1m moL/L的氯化硫代乙酰胆碱和0.1mol/L KCl的0.1mol/L磷酸缓冲溶液(PBS)溶液,所述的电化学测试在pH6.0~8.0的条件下进行,优选pH值为7.0。
本发明若非特别说明,所说的工艺配方中化学试剂的比例都是质量比,所说的化学试剂的百分比都是质量百分比。
与现有技术相比,本发明首次公开一种用于电化学生物传感器方面的以泡沫镍为载体的电化学电极,其有益效果:①从制作上该电极制备工艺简单,成本低廉,容易进行化学电极修饰;②从性能上该电极具有电导率高、比表面积大,稳定性好、检测灵敏度高等特点,可实现对有机磷和氨基甲酸酯类农药分子的高灵敏度检测。
附图说明
图1为实施例1中制备的以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯电极的整体结构图,其中:1.酶层,2.TCNQ修饰层,3.泡沫镍,4.PVC板。
图2为实施例2中制备的以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯酶电极,戊二醛的浓度对乙酰胆碱酯酶电极响应电流的影响。
图3为实施例3中制备的以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯酶电极,在含不同浓度的底物(氯化乙酰胆碱,AChCl)溶液中的0.1mol/LPBS溶液(含0.1mol/LKCl)中测试酶电极催化反应的响应电流值。考察0.1mg/μL乙酰胆碱酯酶溶液与1%壳聚糖溶液用量的质量比的影响。
图4为实施例4中制备的以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯酶电极检测毒死蜱的标准曲线。
图5为实施例6中制备的以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯酶电极在不同pH值的测试液中的电流响应。
图6为实施例7中,石墨填充量对碳膜电阻的影响。
图7为实施例8中,磷化铁在石墨/磷化铁混合填料中的添加量对碳膜电极电阻的影响。
图8为实施例8中,在1mmol·L-1K4[Fe(CN)6]溶液中磷化铁含量变化对碳膜电极循环伏安性能的影响。图4中,曲线1~7分别代表的磷化铁的百分含量为:1——0;2——2.5%;3——5%;4——10%;5——20%;6——33.3%;7——50%。
图9为实施例9和对比实施例1中,泡沫镍载体对碳电极电化学性能的影响。图9中,A为无泡沫镍载体,B为有泡沫镍载体。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明的技术方案进行进一步说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1:以泡沫镍/石墨为载体的乙酰胆碱酯酶电极的制备
1)泡沫镍载体的清洗:将泡沫镍板裁剪成40×2mm的尺寸后依次用盐酸、乙醇、丙酮、去离子水进行超声波清洗,然后烘干备用;
2)石墨填充:取石墨(500目)和6%的醋酸纤维素溶液(石墨和醋酸纤维素的比例为40:60),混合成浆料后放在坩埚中充分研磨,将浆料填充在步骤1准备好的泡沫镍板中,通风橱中干燥,在辊压机下,压成0.5mm厚度的薄片;其中
6%醋酸纤维素溶液的配置:按计量比将醋酸纤维素加入到体积比1:1的环己酮与丙酮的混和溶剂中,放置72h使之充分溶解。
3)基板层制备:将步骤2所制备的泡沫镍载体用胶黏剂连接在预先裁减好的PVC板上,PVC板尺寸和泡沫镍载体尺寸一致,尺寸大小为40×2mm;
4)TCNQ修饰层的制备:取50μL饱和TCNQ溶液,50μL1%壳聚糖溶液混合均匀后,取8μL滴涂于电极表面;其中
TCNQ饱和溶液的配制:将TCNQ溶于2ml丙酮中至不能溶解为止,得到饱和的TCNQ溶液;
1%壳聚糖溶液的配置:按计量比将壳聚糖加入到1%稀乙酸水溶液中充分溶解,放置于4℃冰箱中备用。
5)乙酰胆碱酯酶层的涂制:将20μL乙酰胆碱酯酶溶液,2μL5%戊二醛溶液,20μL1%壳聚糖溶液,混合后,滴于步骤4制备的电极上,并使其完全覆盖壳聚糖-TCNQ膜,置于室温下晾干。将制备好的电极浸于0.02mol/L的pH7.0磷酸盐缓冲溶液中,置于4℃条件下保存。即得到以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极;其中
pH7.0磷酸盐缓冲溶液的配制:分别配制0.1mol/L的Na2HPO4和0.1mol/L的NaH2PO4缓冲液,分别取0.1mol/L的NaH2PO4缓冲液50ml、0.1mol/L的Na2HPO4缓冲液25ml,将二者混和均匀,并利用两种缓冲液调节pH值;
5%戊二醛溶液的配制:取25%戊二醛溶液2ml,与8ml的pH7.0磷酸盐缓冲溶液混合,即得5%的戊二醛溶液;
0.1mg/μL乙酰胆碱酯酶溶液的配置:取100mg乙酰胆碱酯酶冻干粉,将其溶入1000μl pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,置于4℃冰箱中保存。
6)乙酰胆碱酯酶电极活性测试方法:取制备好的乙酰胆碱酯酶电极作为工作电极,在pH值为7.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS,含0.10mol·L-1KCl)中浸润30min后,以铂电极为对电极,Ag/AgCl为参比电极,以含1m moL/L氯化硫代乙酰胆碱的磷酸盐缓冲溶液(pH值为7.0,含0.1mol/L KCl)为测试液,室温下用电化学工作站(美国Advanced MeasurementTechnology、英国输力强、荷兰ECO、上海辰华等公司常用的商业化电化学仪器)测定氯化乙酰胆碱的氧化电流(氧化电位事先由酶电极的循环伏安图确定)。
实施例2
步骤1)至步骤4)同实施例1。
步骤5):改变配置的戊二醛溶液的浓度(2.5%、5%、7.5%、10%),其他反应条件同实施例1的步骤5,制得4个乙酰胆碱酯酶电极。
乙酰胆碱酯酶电极的活性测试方法同实施例1,考察用2.5%、5%、7.5%、10%的戊二醛水溶液作交联剂对固定化酶效果的影响。结果如附图2所示,图2表明,戊二醛浓度为5%时,其响应电流值最高。
实施例3
步骤1)至步骤4)同实施例1。
步骤5):按照实施例1步骤5)的方法配置0.1mg/μL乙酰胆碱酯酶溶液与1%壳聚糖溶液,不加入戊二醛,考察三个壳聚糖溶液和乙酰胆碱酯酶溶液的投加质量比例,分别为2:1、1:1、1:2,其他反应条件同实施例1,制得3个乙酰胆碱酯酶电极。
乙酰胆碱酯酶电极的活性测试方法同实施例1,测试酶电极催化反应的响应电流值,结果如附图3所示。附图3表明,当壳聚糖凝胶溶液与乙酰胆碱酯酶溶液的投料质量比例为1:1时,响应电流最大。
实施例4:有机磷和氨基甲酸酯类农药的电化学检测
步骤1)至步骤5)同实施例1。
6)毒死蜱标准样品的制备:取0.731g毒死蜱农药原溶液,将其溶于100ml的1.2mmol/L氯化乙酰胆碱磷酸盐缓冲溶液(pH7,含0.10mol·L-1KCl)中,配置成农药浓度为1.0×10-2mo1/L检测液,再逐步稀释成农药浓度为1.0×10-4mo1/L、1.0×10-5mo1/L、1.0×10-6mo1/L、1.0×10-7mo1/L、1.0×10-8mo1/L、5.0×10-9mo1/L的检测溶液。
7)取制备好的乙酰胆碱酯酶电极作为工作电极,在pH值为7.0的磷酸缓冲溶液(PBS,含0.10mol·L-1KCl)中浸润30min后,以铂电极为对电极,Ag/AgCl为参比电极,以加入1mmoL/L的氯化硫代乙酰胆碱的磷酸盐缓冲溶液(pH值为7.0,含0.1mol/L KCl)为测试液,在室温下用电化学工作站测定乙酰胆碱酯酶电极在恒电位下的电流-时间曲线,确定一定的电流值作为空白电流值;然后用去离子水冲洗电极后,将乙酰胆碱酯酶电极置入配置有农药的氯化硫代乙酰胆碱缓冲溶液,测得抑制后的电流值,并按下式计算AChE的百分抑制率:
A=(I0-I)/I0×100%
式中:A指酶的百分抑制率,I0指未被农药抑制的酶电极稳定响应电流(空白电流),I指被农药抑制后酶电极的稳态响应电流。理论上的检测下限可以定义为抑制率10%时(I10%)所对应的抑制剂浓度。
以抑制率对毒死蜱的浓度制作标准曲线(附图4),通过拟合得到两者之间的线性方程为:I%=12.880lgC+130.8308,相关系数R2=0.993,检测限为6.95×10-11mo1/L。
实施例5
将按照实施例1方法制备好的乙酰胆碱酯酶电极置于4℃条件下保存放置40天后,按照实施例1方法测定氯化乙酰胆碱的氧化电流,响应信号为原来的87%,可以看出酶电极的响应电流在整个保存期内仅下降13%。这表明该乙酰胆碱酯酶电极具有很好的稳定性。
实施例6
取按照实施例1方法制得的乙酰胆碱酯酶电极,采用不同pH值的测试溶液测试其活性,测试溶液为pH为6.0、6.5、7.0、7.5和8.0的含1m moL/L的氯化硫代乙酰胆碱和0.1mol/L KCl的0.1mol/L磷酸缓冲溶液(PBS)溶液,测试方法同实施例1,结果如附图5所示。图5表明,pH值对于壳聚糖的溶解性、酶催化反应速率及酶活性影响很大,pH为7.0时,响应电流最高。
实施例7:
6%醋酸纤维素溶液的配置:按计量比将醋酸纤维素加入到1:1的环己酮与丙酮的混和溶剂中,放置72h使之充分溶解;
石墨填充:取石墨(500目)和6%的醋酸纤维素溶液(石墨和醋酸纤维素的比例为40:60),混合成浆料后放在坩埚中充分研磨,用钢制模具将浆料直接填充在PVC板上,通风橱中干燥,其干膜厚度为0.5mm,将所得碳膜电极裁剪成40×2mm的尺寸。改变石墨投加质量,使石墨与醋酸纤维素总质量中石墨的质量百分比为20%、30%、32.5%、35%、37.5%、40%、42.5%、45%,得到8个碳电极。碳膜电极电阻随填充量的变化如图6所示,由图6中可以看出碳膜电极的电阻先随着石墨填充量的增加而减小,到达最小值后反而随着石墨填充量的增加而增加。其原因是导电填料与粘结剂的混合比例决定着碳质浆料的粘度大小和固化后的碳电极的电阻。导电填料较少时,电极固化后导电填料被粘结剂阻隔,导电填料不能形成导电网络,电阻变大。填料比例太大时,浆料粘度太大不利于电极的成形且易夹杂气孔,电极的内部空隙率和表面粗糙度大,工作面积不固定。
实施例8:
保持填料和粘结剂的总质量以及比例(4:6)不变,用磷化铁替换部分石墨,以石墨和磷化铁的总量为100%计,磷化铁含量从0、2.5%、5%、10%、20%、33.3%、50%到80%,按照实施例7的方法制得8个复合碳膜电极,复合碳膜电极电阻随磷化铁添加量的变化如图7所示,由图7中可以看出随着磷化铁含量增加,复合碳膜电极的电阻也增大,这是因为磷化铁的导电性比石墨差。
图8是复合碳膜电极在1mmol/LK4[Fe(CN)6]溶液中的循环伏安曲线(以铂电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极),从图8可知,随着磷化铁含量增加,碳膜电极的峰电流下降。从峰电流数据上看,在石墨中加入磷化铁是不利的,但是磷化铁加入量为5%的电极的可逆性好于不加和只加2.5%磷化铁的电极。
由于酶膜与疏水的碳膜电极表面结合较差,磷化铁的导电性虽然比石墨差,但是磷化铁亲水,另外,二者的粒度与电化学性能也有差异。故石墨与磷化铁结合可以取长补短,发挥协同效果,例如增加粘结剂的选择以及加快电极活化。考虑上述原因,本申请优选加入5%磷化铁。
实施例9:泡沫镍载体对碳电极电化学性能的影响
1)泡沫镍载体的清洗:将泡沫镍板裁剪成40×2mm的尺寸后依次用盐酸、乙醇、丙酮、去离子水进行超声波清洗,然后烘干备用;
2)石墨填充:取石墨(500目)和6%的醋酸纤维素溶液(石墨和醋酸纤维素的比例为40:60),混合成浆料后放在坩埚中充分研磨,将浆料填充在步骤1准备好的泡沫镍板中,通风橱中干燥,在辊压机下,压成0.5mm厚度的薄片;其中
6%醋酸纤维素溶液的配置:按计量比将醋酸纤维素加入到体积比1:1的环己酮与丙酮的混和溶剂中,放置72h使之充分溶解。
3)基板层制备:将步骤2所制备的泡沫镍载体用胶黏剂连接在预先裁减好的PVC板上,PVC板尺寸和泡沫镍载体尺寸一致,尺寸大小为40×2mm;
4)TCNQ修饰层的制备:取50μL饱和TCNQ溶液,50μL壳聚糖溶液混合均匀后,取8μL滴涂于电极表面,干燥得到有泡沫镍载体的碳电极B;其中
TCNQ饱和溶液的配制:将TCNQ溶于2ml丙酮中至不能溶解为止,得到饱和的TCNQ溶液;
1%壳聚糖溶液的配置:按计量比将壳聚糖加入到1%稀乙酸水溶液中充分溶解,放置4℃冰箱中备用。
对比实施例1
取石墨(500目)和6%的醋酸纤维素溶液(石墨和醋酸纤维素的比例为40:60),混合成浆料后放在坩埚中充分研磨,用钢制模具将获得的浆料填充在预先裁减好的PVC板上,干膜厚度为0.5mm,然后按照实施例9步骤4)的方法在碳电极表面修饰TCNQ,得到无泡沫镍载体的碳电极A。
无泡沫镍碳电极A和实施例9制得的有泡沫镍碳电极B在1.0μmol/L胆碱溶液中测试其催化性能(以铂电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极),两种电极对胆碱的催化性能如图9。由图9可知采用泡沫镍为载体的电极循环伏安图中的氧化峰形状特别尖锐,这可能是因为泡沫镍是良好的导电体,而单纯石墨电极的电阻较大,其氧化电位也较正,其他物质也容易在该电位发生氧化还原反应而产生干扰。
Claims (10)
1.一种以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:
所述以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极包括泡沫镍载体层和乙酰胆碱酯酶工作层,所述乙酰胆碱酯酶电极的制备包括如下步骤:
1)将泡沫镍板进行清洗、干燥处理;将石墨、粘结剂和溶剂混合成浆料后填充在处理后的泡沫镍板中,干燥后压成片状,得到泡沫镍载体层;
2)在泡沫镍载体层上制备乙酰胆碱酯酶工作层,得到以泡沫镍为载体的乙酰胆碱酯酶电极。
2.如权利要求1所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极还包括基板层,所述基板层通过胶黏剂与泡沫镍载体层连接。
3.如权利要求1或2所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极还包括电子媒介体修饰层,所述电子媒介体修饰层位于泡沫镍载体层和胆碱酯酶工作层之间;所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极的制备包括如下步骤:
a)将泡沫镍板进行清洗、干燥处理;将石墨、粘结剂和溶剂混合成浆料后填充在处理后的泡沫镍板中,干燥后压成片状,得到泡沫镍载体层;
b)在泡沫镍载体层上制备电子媒介体修饰层;
c)在电子媒介体修饰层上制备胆碱酯酶工作层,得到以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极。
4.如权利要求3所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述的电子媒介体修饰层中含有的电子媒介体是7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷、二茂铁或其衍生物、铁氰化钾。
5.如权利要求4所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极至上而下依次由胆碱酯酶工作层、电子媒介体修饰层、泡沫镍载体层和基板层组成。
6.如权利要求1~5之一所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述浆料中加入磷化铁替换部分石墨,以石墨和磷化铁的总加入质量为100%计,磷化铁含量为5%。
7.如权利要求1~6之一所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:所述的溶剂是下列一种:丙酮,丙酮与环己烷的混合物,丙酮、丁醇、环己烷的混合物;所述的粘结剂选自下列一种或任意几种的混合:醋酸纤维素、丙烯酸树脂、乙烯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、互穿网络型聚合物、聚苯胺。
8.如权利要求7所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极,其特征在于:以石墨和粘结剂的总质量为100%计,石墨含量为20%~45%,粘结剂与溶剂的质量比例为5~50:100。
9.如权利要求1所述的以泡沫镍为载体的胆碱酯酶电极在有机磷或氨基甲酸酯农药的电化学检测中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于所述电化学检测在pH6.0~8.0的条件下进行。
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