CN104777201A - 一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，属于电化学传感器领域。将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；进而将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极。通过本方法制备的传感器，在检测对硫磷时，检测结果迅速、数据精准，具有简便、实用、廉价、高效、灵敏的优点。

Description

一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法
技术领域
本发明属于电化学传感器领域，特别涉及一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法。
背景技术
农药是目前世界农业生产活动中最重要的生产资料之一。作为农业增产的重要因素，农药在避免病虫害、减轻劳动强度等方面起到了重要作用。农药的使用给人们创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，随着农药的品种和使用量的不断增加，农药残留给生态环境和人类健康也带来了严重威胁。农药进入人体后可抑制血液和组织中的乙酰胆碱酯酶的活性，造成神经递质乙酰胆碱大量蓄积，导致神经麻痹。有些农药虽然急性毒性不高，但在人畜体内有慢性积累性毒性，长期暴露于微量农药下有可能引起慢性中毒。
不仅如此，据报道有些农药还有致畸、致癌、致突变的作用。随着健康意识和环保意识的增强，农药残留分析技术的研究也受到了高度重视。对硫磷属于农药化学残留成分中的一种，其中甲基对硫磷能通过食道、呼吸道和皮肤引起中毒，治疗可采用注射或服用阿托品或解磷定，还应控制肺水肿、脑水肿和呼吸抑制。
电化学方法以其成本低廉、操作简单、灵敏度高、快速方便、仪器小巧便携等特点引起了广大研究者的关注。近年来，电化学检测方法已被广泛应用于药物分析、疾病诊断和环境监测等领域。但是利用电化学检测残留农药的对硫磷的现状，还有待改进，存在诸多问题，如检测时间长，检测精度差等问题。
发明内容
本发明的主要目的之一在于解决现有技术的不足，提供一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，本方法制备的电化学传感器，能够有效的克服检测时间长，检测精准差的问题，具有检测快速、高效、精准的优点。
为实现上述目的，所采用的技术方案是：
一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液的制备：选择模板分子：CTAB、F127和P123制备得到所述纳米二氧化硅颗粒，将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；
(2)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极的制备：将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极
(3)检测对硫磷的电化学传感器的制备：将所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极、辅助电极和参比电极，放入电解质中，形成所述电化学传感器。
进一步的，所述步骤(2)中的干燥时间为5～12h。
进一步的，所述再次超声的时间为1～3h。
进一步的，所述带有所述纳米二氧化硅颗粒和所述纳米乙炔黑修饰的复合电极的电化学传感器用于对硫磷的检测。
本发明的有益效果为：利用通过本方法制备的传感器，检测对硫磷时，检测结果迅速，检测结果精准，具有简便、实用、廉价、高效、灵敏的优点。
附图说明
图1为不同修饰电极GCE(a)、纳米二氧化硅颗粒/GCE(b)、纳米乙炔黑/GCE(c)、纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑/GCE(d)的阻抗图和伏安图。
图2为为不同修饰电极GCE(a)、纳米二氧化硅颗粒/GCE(b)、纳米乙炔黑/GCE(c)、纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑/GCE(d)对甲基对硫磷的伏安检测响应图。
图3为纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极检测甲基对硫磷的线性关系图。
具体实施方式
下文将结合附图详细描述本发明的实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
实施例1
一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液的制备：选择模板分子：CTAB、F127和P123制备得到所述纳米二氧化硅颗粒，将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声1h混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；
(2)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极的制备：将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥5h，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极；
(3)检测对硫磷的电化学传感器的制备：将所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极、辅助电极和参比电极，放入电解质中，形成所述用于检测对硫磷的电化学传感器。
实施例2：
一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液的制备：选择模板分子：CTAB、F127和P123制备得到所述纳米二氧化硅颗粒，将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声2h混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；
(2)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极的制备：将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥8h，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极；
(3)检测对硫磷的电化学传感器的制备：将所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极、辅助电极和参比电极，放入电解质中，形成所述用于检测对硫磷的电化学传感器。
实施例3：
一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液的制备：选择模板分子：CTAB、F127和P123制备得到所述纳米二氧化硅颗粒，将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声3h混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；
(2)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极的制备：将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥12h，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极；
(3)检测对硫磷的电化学传感器的制备：将所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极、辅助电极和参比电极，放入电解质中，形成所述用于检测对硫磷的电化学传感器。
图1为不同修饰电极GCE(a)、纳米二氧化硅颗粒/GCE(b)、纳米乙炔黑/GCE(c)、纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑/GCE(d)的阻抗图和伏安图。
图2为为不同修饰电极GCE(a)、纳米二氧化硅颗粒/GCE(b)、纳米乙炔黑/GCE(c)、纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑/GCE(d)对甲基对硫磷的伏安检测响应图。
图3为纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极检测甲基对硫磷的线性关系图。
由图1、图2、图3可知，利用本方法制备出的电化学传感器具有很好的实用性，具有简便、实用、廉价、高效、灵敏的优点。
在pH 5的醋酸缓冲溶液中，富集2min后的线性范围为40nM－8μM，检出限为25nM，将其用于环境水样分析，加标回收率在91.4％－103.7％，说明该方法准确度高。
制备出内部含有25nm规则孔洞的纳米乙炔黑电极敏感材料，利用CV、DPV、EIS、CC等方法研究了纳米孔洞对甲基对硫磷电化学行为的影响规律，获得了甲基对硫磷的纳米孔道匹配电化学检测原理；在pH 6.5的磷酸缓冲溶液中，富集2min后的线性范围50nM－10μM(相关系数＝0.996)，检出限为30nM，将其用于水样及水果样品分析，加标回收率为96.9％－102.2％，表明该传感器有很好的实用性。
本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (4)

1.一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液的制备：选择模板分子：CTAB、F127和P123制备得到所述纳米二氧化硅颗粒，将1.0wt％所述纳米二氧化硅颗粒用二次水稀释，超声1h，得到1.0wt％的纳米二氧化硅颗粒的分散液，向所述纳米二氧化硅颗粒的分散液中加入所述纳米乙炔黑使得所述纳米乙炔黑的浓度为10mg/ml-1，再次超声混合均匀，得到所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液；
(2)纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑复合电极的制备：将5μL的所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑混合液滴涂在玻碳电极表面，在红外干燥箱中干燥，制得纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极；
(3)检测对硫磷的电化学传感器的制备：将所述纳米二氧化硅颗粒和纳米乙炔黑修饰的复合电极、辅助电极和参比电极，放入电解质中，形成所述用电化学传感器。
2.根据权利要求1所述的一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的干燥时间为5～12h。
3.根据权利要求1所述的一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，其特征在于，带有所述纳米二氧化硅颗粒和所述纳米乙炔黑修饰的复合电极的电化学传感器用于对硫磷的检测。
4.根据权利要求1所述的一种检测对硫磷的电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述再次超声的时间为1～3h。
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