CN111089889A - 丝网印刷碳纳米管传感器及其制备方法与农药检测应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及丝网印刷碳纳米管传感器及其制备方法与农药检测应用。丝网印刷碳纳米管传感器包括丝网印刷碳纳米管电极,和在其表面依次涂覆的第一PDDA修饰膜、第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二PDDA修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜和第三PDDA修饰膜。该丝网印刷碳纳米管传感器可以提高其检测的灵敏度和抗干扰性,具有检测重现性好的优点,可用于环境水样体系有机磷农药的测定。
Description
技术领域
本发明属于分析化学和电化学传感技术领域,涉及一种基于多层胆碱酯酶丝网印刷碳纳米管电极传感器的制备及检测有机磷农药的方法,此方法可以准确实现水样中有机磷农药的检测。
背景技术
有机磷农药经膳食途径进入人体后会对人体免疫系统、神经系统、心脑血管系统、呼吸道系统等造成损害,对人类健康亦产生了严重的危害,从而导致急性中毒事故,甚至造成大量个体死亡。
传统的有机磷农药检测主要采用色谱-质谱联用技术,这些方法虽然可以实现准确分析,但是其设备昂贵、检测费用高、便携性差、样品前处理时间长及过程烦琐、需专门技术人员操作、不能实现在线检测等,这也限制了分析工作中追求的实时、快速、野外现场检测方法的需求。采用传统的固态碳电极、玻碳电极传感器虽然可以用于有机磷农药的检测,但是电极批次之间平行性差,且电极处理过程及活化过程繁琐,导致电极传感器检测偏差大。因此,建立快速、性能稳定、高灵敏、抗干扰能力强的电化学传感器具有重要研究意义,可以有效解决上述存在的瓶颈问题。丝网印刷电极能实现大批量的工业生产、制备简单、易于便携化,降低成本、测量快速准确,还可以避免常规固体电极的记忆效应和繁杂冗长的预处理过程。
建立、完善和发展有机磷农药的分析方法是分析化学和环境化学研究热点,也是环境综合防治的关键环节之一,特别是在有机磷农药污染物应急监测及突发性事件方面可以发挥重要的作用。同时开发一种新的高灵敏、低成本的有机磷农药检测方法对完善现有检测技术手段也具有重要的研究意义和较好的应用价值,在环境监测领域有着广阔的应用前景。
发明内容
本发明实施例提供一种丝网印刷碳纳米管传感器,可用于对有机磷农药的检测。
一种丝网印刷碳纳米管传感器,包括:
丝网印刷碳纳米管电极;
第一PDDA修饰膜,涂覆于所述丝网印刷碳纳米管电极的表面;
第一乙酰胆碱酯酶修饰膜,涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面;
第二PDDA修饰膜,涂覆于所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面;
第二乙酰胆碱酯酶修饰膜,涂覆于所述第二PDDA修饰膜的表面;
第三PDDA修饰膜,涂覆于所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面。
本发明所述丝网印刷碳纳米管电极可市售购得。
本发明人研究发现,通过在丝网印刷碳纳米管电极的表面依次涂覆第一PDDA(聚二烯丙基二甲基氯化铵)修饰膜、第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二PDDA修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜和第三PDDA修饰膜,可以提高其检测的灵敏度和抗干扰性,具有检测重现性好的优点,可用于环境水样体系有机磷农药的测定。
本发明实施例通过层层组装作用,将PDDA、乙酰胆碱酯酶组装于丝网印刷电极表面,制备了PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器,该传感器对氯化乙酰硫代胆碱具有较强的催化活性,产生较强的电化学信号。当存在目标有机磷农药时,酶活性受到一致,导致底物电化学信号的变化,从而实现了对目标有机磷农药的检测。该胆碱酯酶丝网印刷传感器具有制备简单、周期短、成本低等特点,而且对有机磷农药具有高灵敏度的优点,并可用于实际环境水样中有机磷农药的检测。
在本发明一些实施例中,所述丝网印刷碳纳米管传感器的第一PDDA修饰膜、第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二PDDA修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜和第三PDDA修饰膜均可根据需要进行设定,例如可根据下文所记载的方法进行调整,以能够实现检测的灵敏度、抗干扰性和检测重现性为准。
本发明还提供一种丝网印刷碳纳米管传感器的制备方法,包括:
a)提供经活化的丝网印刷碳纳米管电极;
b)将第一PDDA修饰膜涂覆于所述丝网印刷碳纳米管电极的表面;
c)将第一乙酰胆碱酯酶修饰膜涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面;
d)将第二PDDA修饰膜涂覆于所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面;
e)将第二乙酰胆碱酯酶修饰膜涂覆于所述第二PDDA修饰膜的表面;
f)将第三PDDA修饰膜涂覆于所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面。
通常,可采用本领域常规方法对丝网印刷碳纳米管电极进行活化。
具体地,在本发明一些实施例中,还提供一种丝网印刷碳纳米管电极的活化方法,包括:将丝网印刷碳纳米管用清水清洗干净,氮气吹干,然后将上述电极置于0.05~2mol/L的碱性溶液中浸泡1~30min,再次用清水清洗干净,氮气吹干,将上述处理的电极在0.05~0.5mol/L的PB溶液中电化学活化5~200秒,最后用超纯水冲洗干净,氮气吹干,备用。其中,所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种配制而得;更优选地,所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。进一步地,所述碱性溶液的浓度为0.5mol/L,浸泡时间为20min。进一步地,所述电化学活化的电位为+1.0V,活化时间为20s。
在本发明一些实施例中,将经活化的丝网印刷碳纳米管电极浸泡于PDDA溶液中或将PDDA溶液涂覆于经活化的丝网印刷碳纳米管电极的表面,孵育,用超纯水或PB溶液洗净,氮气吹干,即可在所述丝网印刷碳纳米管电极的表面涂覆上第一PDDA修饰膜。在本发明一些实施例中,可按基本相同的方法,涂覆第二PDDA修饰膜及第三PDDA修饰膜。
在本发明一些实施例中,所述PDDA溶液的浓度为0.01~10mg/ml,例如为2mg/ml。在本发明一些实施例中,所述PDDA溶液的孵育时间为0.1~10h,例如0.5h或1h。在本发明一些实施例中,所述孵育在湿度恒定条件下进行。
在本发明一些实施例中,将表面涂覆于第一PDDA修饰膜的丝网印刷碳纳米管电极浸泡于乙酰胆碱酯酶溶液中或将乙酰胆碱酯酶溶液涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面,孵育,用超纯水或PB溶液洗净,氮气吹干,即可在所述第一PDDA修饰膜的表面涂覆上第一乙酰胆碱酯酶修饰膜。在本发明一些实施例中,可按基本相同的方法,涂覆第二乙酰胆碱酯酶修饰膜。
在本发明一些实施例中,所述乙酰胆碱酯酶溶液的浓度为0.05-0.5mg/ml,例如,0.1mg/ml,其溶剂为0.05mol/L pH=7.4的PB缓冲溶液(磷酸缓冲液,Phosphate Buffer)。具体配制方法例如:将固体乙酰胆碱酯酶用0.05mol/L pH=7.4的PB缓冲溶液溶解,并稀释到一定浓度,用漩涡振荡器混匀,并置于4℃环境,备用。
在本文中,所述PB缓冲溶液与所述PB溶液的含义相同。
在本发明一些实施例中,所述乙酰胆碱酯酶溶液的孵育时间为0.1~12h,例如1h或2h。在本发明一些实施例中,所述孵育在湿度恒定条件下进行。
在本发明一些实施例中,所述第一PDDA修饰膜、第二PDDA修饰膜、第三PDDA修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.01~10mg/mL的PDDA溶液中孵育0.1~10h而制得。
在本发明一些实施例中,所述第一PDDA修饰膜、第二PDDA修饰膜、第三PDDA修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在2mg/mL的PDDA溶液中孵育30min而制得。
在本发明一些实施例中,所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.05-0.5mg/ml乙酰胆碱酯酶溶液中孵育0.1~12h而制得。
在本发明一些实施例中,所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.1mg/ml乙酰胆碱酯酶溶液中孵育60min而制得。
在本发明一些实施例中,所述丝网印刷碳纳米管传感器的制备方法包括以下步骤:
1)丝网印刷碳纳米管电极的活化处理:
将丝网印刷碳纳米管用清水清洗干净,氮气吹干,然后将上述电极置于0.05~2mol/L的碱性溶液中浸泡1~30min,再次用清水清洗干净,氮气吹干,将上述处理的电极在0.05~0.5mol/L的PB溶液中电化学活化5~200秒,最后用超纯水冲洗干净,氮气吹干,备用;
2)乙酰胆碱酯酶溶液的配制:
将固体乙酰胆碱酯酶用0.05mol/L pH=7.4的PB缓冲溶液溶解,并稀释到一定浓度(例如0.1~0.5mg/mL),用漩涡振荡器混匀,并置于4℃环境,备用;
3)乙酰胆碱酯酶传感器的制备:
将0.01~10mg/ml的PDDA溶液涂于上述制备的丝网印刷碳纳米管电极表面,在湿度恒定条件下孵育0.1~10h,洗净(例如后用超纯水清洗三次),并用氮气吹干;获得第一PDDA修饰膜;
取适量上述步骤2)乙酰胆碱酯酶溶液,涂于上述第一PDDA修饰膜的表面,在湿度恒定条件下孵育0.1~12h,洗净(例如后用超纯水清洗三次)、氮气吹干;获得第一乙酰胆碱酯酶修饰膜;
重复上述操作步骤,在所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面制备第二PDDA修饰膜,在所述第二PDDA修饰膜的表面制备第二乙酰胆碱酯酶修饰膜,在所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面制备第三PDDA修饰膜,最终制得丝网印刷碳纳米管传感器。
进一步地,所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种配制而得;更优选地,所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。
优选地,上述步骤1)中所述碱性溶液浓度为0.5mol/L,浸泡时间为20min。
优选地,上述步骤1)中所述电极活化电位为+1.0V,活化时间为20s。
优选地,上述步骤3)中所述PDDA浓度为2mg/ml,孵育时间为60min;
优选地,上述步骤3)中所述乙酰胆碱酯酶的孵育时间为2h。
本发明还包括上述方法制备的丝网印刷碳纳米管传感器。
本发明上述方法制备的丝网印刷碳纳米管传感器灵敏度高、抗干扰性强、重现性好,可用于环境水样体系有机磷农药的测定。该制备方法还具有简便实用的优点。
本发明还包括上述丝网印刷碳纳米管传感器在有机磷农药电化学检测方面的应用。
本发明还提供一种有机磷农药的电化学检测方法,包括:
a)将氯化乙酰硫代胆碱PB溶液与上述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,进行电化学检测,获得电化学检测值;
b)将待测样品的溶液与另一上述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,用PB溶液或纯水洗净,氮气吹干;
再将氯化乙酰硫代胆碱PB溶液与所述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,进行电化学检测,获得待测样品的电化学检测值。
上述a)的主要目的是获取在没有检测对象(即有机磷农药)条件下的背景信号。当上述b)所获得的电化学检测值与上述a)所获得的获得电化学检测值不同时,可判断待测样品含有有机磷农药,从而实现定性检测。其中,上述a)和b)的顺序可以互换,不影响检测结果。上述a)和b)所用的丝网印刷碳纳米管传感器不为同一个。
本发明中,所述充分接触的含义是本领域技术人员可以理解的常规含义。
在本发明一些实施例中,将氯化乙酰硫代胆碱PB溶液待测有机磷农药样品的溶液滴于所述丝网印刷碳纳米管传感器上,或将所述传感器浸泡于其中,达到充分接触的目的。
在本发明一些实施例中,所述氯化乙酰硫代胆碱PB溶液由氯化乙酰硫代胆碱与PB溶液配置而成。例如,所用PB溶液的浓度为0.01~0.5mol/L,或0.05~0.5mol/L。
在本发明一些实施例中,所述氯化乙酰硫代胆碱PB溶液的浓度为1~20mM,例如0.5mmol/L、1mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、8mmol/L,优选为4mmol/L。
在本发明一些实施例中,所述氯化乙酰硫代胆碱PB溶液在上述丝网印刷碳纳米管传感器的界面的孵育时间为5~50min。
在本发明一些实施例中,所述待测样品的溶液在上述丝网印刷碳纳米管传感器的界面的孵育时间为1~30min。
在本发明一些实施例中,上述电化学检测方法还包括:
利用上述丝网印刷碳纳米管传感器对标准梯度浓度的有机磷农药进行电化学检测,获得电化学检测值,构建标准曲线;
根据待测样品(有机磷农药)的电化学检测值与所述标准曲线,获得待测样品(有机磷农药)的定量数据。
其中,可采用与获得待测样品的电化学检测值基本相同的方法获得标准梯度浓度的有机磷农药的电化学检测值,以构建标准曲线。
在本发明一些实施例中,上述电化学检测方法是在-0.2~+1.2V电势窗内进行电化学伏安法(CV)测定。
本发明所述有机磷农药包括:毒死蜱、对氧磷、甲拌磷、对硫磷、蔬果磷、速灭磷。
本发明中,所使用的乙酰胆碱酯酶是本领域人员所熟悉的,其获得可以通过供应商获得。
本发明的优点在于:
1.本发明所述乙酰胆碱酯酶在丝网印刷碳纳米管电极表面成膜方法简单易行,
其膜的稳定性好;
2.本发明所制备的乙酰胆碱酯酶丝网印刷碳纳米管电极传感器具有成本低、灵敏度高的优点;
3.本发明所采用的电化学乙酰胆碱酯酶传感技术对有机磷农药的检测具有响应速度快、重现性高的特点;
4.本发明所制备的电化学适体DNA传感器具备检测周期短、操作简单等特点;
所述的有机磷农药电化学检测方法,还包括步骤:利用标准梯度浓度的有机磷农药进行电化学检测,构建标准曲线,将待测样品的电化学检测值带入计算,对待测样品的有机磷农药染物进行定量分析。
本发明提出了一种应用乙酰胆碱酯酶丝网印刷碳纳米管电化学传感器检测有机磷农药方法,建立、完善和发展了有机磷农药生物分析方法,既可为环境健康风险评价及职业安全评估提供参考,同时开发一种新的高灵敏、低成本的检测方法,对完善现有检测技术手段具有重要意义和较好的应用价值。
本发明建立了一种应用乙酰胆碱酯酶丝网印刷碳纳米管电化学传感器检测有机磷农药方法,该方法具有周期短、制备简单、快速、成本低、样品用量少、灵敏性高等优点。为环境体系有机磷农药的快速检测提供了一种新的分析方法,这在完善现有有机磷农药检测技术方面具有重要意义。
附图说明
图1表示本发明实施例1制备的几种丝网印刷碳纳米管传感器的电化学阻抗表征;其中,a):丝网印刷碳纳米电极(裸电极);b):C/PDDA;c):C/PDDA/A ChE;d):C/PDDA/AChE/PDDA;e):C/PDDA/AChE/PDDA/AChE;f):C/PDD A/AChE/PDDA/AChE。
图2表述本发明实施例2氯化乙酰硫代胆碱浓度的优化结果。
图3表示本发明实施例3农药浓度与电化学响应信号的线性关系。
具体实施方式
以下实施实例对本发明做更详细的描述,但所述实施不构成对本发明的限制。
以下所用丝网印刷碳纳米电极的活化方法:将丝网印刷碳纳米管用清水清洗干净,氮气吹干,然后将上述电极置于0.5mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡20min,再次用清水清洗干净,氮气吹干,将上述处理的电极在0.05mol/L的PB溶液中电化学活化20秒,电化学活化的电位为+1.0V,最后用超纯水冲洗干净,氮气吹干,备用。
若无特殊说明,以下所用:PB缓冲溶液(简称PB溶液)浓度为0.05mol/L,pH=7.4;PDDA溶液的浓度为2mg/ml;乙酰胆碱酯酶溶液的浓度为0.1mg/ml,是由乙酰胆碱酯酶与PB缓冲溶液配置而成。
实施例1
取10μL2mg/mL的PDDA溶液滴于活化的丝网印刷碳纳米电极(简称裸电极)的界面,孵育30min,超纯水清洗,然后氮气吹干,得到PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA),其表面覆盖第一PDDA修饰膜;
取5μL0.1mg/ml乙酰胆碱酯酶溶液滴于上述PDDA/丝网印刷碳纳米电极(C/PDDA)的界面,孵育60min,用PB缓冲溶液淋洗,然后氮气吹干,得到乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE),其最外层覆盖第一乙酰胆碱酯酶修饰膜;
取10μL 2mg/mL的PDDA溶液滴于上述制备的乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE)的界面,孵育30min,超纯水清洗,然后氮气吹干,得到PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE/PDDA),其最外层覆盖第二PDDA修饰膜;
取5μL0.1mg/ml胆碱酯酶溶液滴于上述制备的PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE/PDDA)的界面,孵育60min,用PB缓冲溶液淋洗,然后氮气吹干,得到乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE/PDDA/AChE),其最外层覆盖第二乙酰胆碱酯酶修饰膜;
取10μL 2mg/mL的PDDA溶液滴于上述制备的乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(C/PDDA/AChE/PDDA/AChE)的界面,孵育30min,超纯水清洗,然后氮气吹干,得到PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器。
用电化学阻抗法分别对以上制备的各丝网印刷碳纳米管传感器进行表征,具体条件为:测定溶液为铁氰化钾、亚铁氰化钾的PB溶液,其中铁氰化钾、亚铁氰化钾浓度均为2mmol/L,PB溶液浓度为20mmol/L;测定电位为+0.2V。
结果见图1。
如图1所示,a线代表的是裸电极测定的电化学阻抗信号,当修饰第一层PPDA膜后,电化学阻抗显著降低(b线);当在PPDA界面修饰AChE(乙酰胆碱酯酶)后电化学阻抗增大(c线);当在上述(AChE/PDDA)膜再次修饰第二层PPDA后,电化学阻抗降低(d线),再次修饰AChE后,电化学阻抗增大(e线),最后在膜的界面修饰第三层PDDA膜后,电化学阻抗图如f线所示。可见,通过制备多层酶膜电极,传感膜的催化能力增强,产生的电化学信号增强,提高了传感器检测的性能。
实施例2
用PB溶液(pH 7.4,100mmol/L)配制0.5mmol/L、1mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、8mmol/L的催化底物氯化乙酰硫代胆碱PB溶液,将实施例1制备的PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(PDDA/AChE/PDDA/AChE/PDDA/CNTSPE)分别与不同浓度的氯化乙酰硫代胆碱PB溶液作用20min,并在-0.2~+1.2V电势窗内进行电化学伏安法(CV)测定,测定结果如图2所示。
从图2中可以看出,PB溶液的CV扫描曲线平坦,背景信号很低;当上述传感器分别与0.5mmol/L、1mmol/L的氯化乙酰硫代胆碱PB溶液作用后,CV扫描曲线无明显信号变化;继续增大氯化乙酰硫代胆碱的浓度,即上述传感器分别与2mmol/L、4mmol/L后,CV扫描曲线略高于背景信号;当氯化乙酰硫代胆碱的浓度达到8mmol/L,+0.65附近出现明显的氧化峰信号。考虑到背景信号对目标测定信号的干扰,氯化乙酰硫代胆碱的浓度为4mmol/L是较佳的,这样可以降低背景信号,提高检测灵敏度。
实施例3
分别配制100mg/L农药毒死蜱(氯吡硫磷)、对氧磷(Paraoxon)标准品的甲醇储备液,用PB(pH 7.4,100mmol/L)缓冲溶液配制成浓度分别为50,100,200,400,500,600ng/mL的农药标准工作溶液。
将实施例1制备的PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/乙酰胆碱酯酶/PDDA/丝网印刷碳纳米管传感器(PDDA/AChE/PDDA/AChE/PDDA/CNTSPE)分别与不同浓度的毒死蜱、对氧磷溶液作用20min,取出后用PB缓冲溶液淋洗,氮气吹干,然后与4mol/L氯化乙酰硫代胆碱的PB溶液孵育30min,并在-0.2~+1.2V电势窗测定电化学信号。电化学响应信号与农药浓度的线性关系如图3所示。
从图3中可以看出,随着浓度的增加毒死蜱抑制效果增强,在5-150ng/mL范围毒死蜱的浓度与抑制率具有较好的线性响应关系,检测限为2ng/mL。该结果表明,AChE/CNTSPE传感器农药可用于毒死蜱的检测。从图3中还可以看出,随着浓度的增加对氧磷的抑制效果增强,在20-150ng/mL范围对氧磷的浓度与抑制率具有较好的线性响应关系,检测限为5ng/mL。该结果表明,该电化学AChE/CNTSPE传感器农药可用于对氧磷的检测。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种丝网印刷碳纳米管传感器,包括:
丝网印刷碳纳米管电极;
第一PDDA修饰膜,涂覆于所述丝网印刷碳纳米管电极的表面;
第一乙酰胆碱酯酶修饰膜,涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面;
第二PDDA修饰膜,涂覆于所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面;
第二乙酰胆碱酯酶修饰膜,涂覆于所述第二PDDA修饰膜的表面;
第三PDDA修饰膜,涂覆于所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面。
2.根据权利要求1所述的丝网印刷碳纳米管传感器,其中,
所述第一PDDA修饰膜、第二PDDA修饰膜、第三PDDA修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.01~10mg/mL的PDDA溶液中孵育0.1~10h而制得;优选地,所述第一PDDA修饰膜、第二PDDA修饰膜、第三PDDA修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在2mg/mL的PDDA溶液中孵育30min而制得;和/或,
所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.05-0.5mg/ml乙酰胆碱酯酶溶液中孵育0.1~12h而制得;优选地,所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜、第二乙酰胆碱酯酶修饰膜是经活化的丝网印刷碳纳米电极分别在0.1mg/ml乙酰胆碱酯酶溶液中孵育60min而制得。
3.一种丝网印刷碳纳米管传感器的制备方法,包括:
a)提供经活化的丝网印刷碳纳米管电极;
b)将第一PDDA修饰膜涂覆于所述丝网印刷碳纳米管电极的表面;
c)将第一乙酰胆碱酯酶修饰膜涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面;
d)将第二PDDA修饰膜涂覆于所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面;
e)将第二乙酰胆碱酯酶修饰膜涂覆于所述第二PDDA修饰膜的表面;
f)将第三PDDA修饰膜涂覆于所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其中,将经活化的丝网印刷碳纳米管电极浸泡于PDDA溶液中或将PDDA溶液涂覆于经活化的丝网印刷碳纳米管电极的表面,孵育,洗净,氮气吹干,即可在所述丝网印刷碳纳米管电极的表面涂覆上第一PDDA修饰膜;
将表面涂覆于第一PDDA修饰膜的丝网印刷碳纳米管电极浸泡于乙酰胆碱酯酶溶液中或将乙酰胆碱酯酶溶液涂覆于所述第一PDDA修饰膜的表面,孵育,洗净,氮气吹干,即可在所述第一PDDA修饰膜的表面涂覆上第一乙酰胆碱酯酶修饰膜。
5.根据权利要求3所述的制备方法,包括:
将0.01~10mg/ml的PDDA溶液涂于经活化的丝网印刷碳纳米管电极的表面,在湿度恒定条件下孵育0.1~10h,洗净,并用氮气吹干;获得第一PDDA修饰膜;
取适量0.05~0.5mg/mL乙酰胆碱酯酶溶液,涂于所述第一PDDA修饰膜的表面,在湿度恒定条件下孵育0.1~12h,洗净、氮气吹干;获得第一乙酰胆碱酯酶修饰膜;
重复上述操作步骤,在所述第一乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面制备第二PDDA修饰膜,在所述第二PDDA修饰膜的表面制备第二乙酰胆碱酯酶修饰膜,在所述第二乙酰胆碱酯酶修饰膜的表面制备第三PDDA修饰膜,制得丝网印刷碳纳米管传感器。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述PDDA溶液的浓度为2mg/ml,孵育时间为30或60min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其中,所述乙酰胆碱酯酶溶液的浓度为0.1~0.5mg/mL,孵育时间为1h或2h。
8.权利要求3-7任一项所述方法制备的丝网印刷碳纳米管传感器。
9.权利要求1、2或8所述丝网印刷碳纳米管传感器在有机磷农药电化学检测方面的应用;
优选地,所述有机磷农药包括:毒死蜱、对氧磷、甲拌磷、对硫磷、蔬果磷、速灭磷。
10.一种有机磷农药的电化学检测方法,包括:
a)将氯化乙酰硫代胆碱PB溶液与权利要求1、2或8所述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,进行电化学检测,获得电化学检测值;
b)将待测样品的溶液与权利要求1、2或8所述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,用PB溶液或纯水洗净,氮气吹干;再将氯化乙酰硫代胆碱PB溶液与所述丝网印刷碳纳米管传感器充分接触,孵育后,进行电化学检测,获得待测样品的电化学检测值;
或者,所述有机磷农药的电化学检测方法,还包括:
利用权利要求1、2或8所述丝网印刷碳纳米管传感器对标准梯度浓度的有机磷农药进行电化学检测,获得电化学检测值,构建标准曲线;
根据待测样品的电化学检测值与所述标准曲线,获得待测样品的定量数据;
优选地,所述有机磷农药包括:毒死蜱、对氧磷、甲拌磷、对硫磷、蔬果磷、速灭磷。
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