[發(fā)明專利]一種速滅威三信號傳感材料及其制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104865294B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 田德美;李海兵;楊蘭蘭;陳聰
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;G01N21/64;G01N13/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 常海濤

技術領域

本發(fā)明屬于農藥檢測領域，具體涉及一種速滅威三信號傳感材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著社會的發(fā)展，農藥不合理利用導致環(huán)境污染越來越嚴重。因此對農藥的檢測一直是一個值得關注的問題。農藥檢測經常使用的方法是色譜法和生物酶法，色譜法包括高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)等，但是這些方法操作比較繁瑣，設備比較昂貴，檢測不具實效性，無法做到現場檢測。而生物酶法受熱后不易保存，并且一般只能檢測一類農藥而沒有選擇檢測農藥的能力。因此發(fā)展簡單、快速、高效的農藥檢測方法和材料仍是農藥檢測領域的熱點問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種速滅威三信號傳感材料及其制備方法與應用。該傳感材料為一種有機物修飾的金界面，其可通過熒光、阻抗和接觸角三信號輸出的方式對速滅威進行檢測。

本發(fā)明根據氨基甲酸酯類農藥結構的特點，設計合成了下緣帶有兩個熒光萘基團的杯[4]芳烴，并將其偶聯在金基底上構建功能化界面材料，利用熒光、接觸角和阻抗三種表征方法，研究該二萘杯[4]芳烴及其修飾金界面對氨基甲酸酯類農藥的識別性能，發(fā)現其可識別氨基甲酸酯類農藥中的速滅威。

本發(fā)明的理論依據為：二萘杯[4]芳烴具有一個富π電子和一定尺寸的空穴，對客體有特定的選擇性絡合作用。當速滅威與二萘杯[4]芳烴修飾的界面作用后導致界面性質發(fā)生變化，主要有以下三個方面：(1)二萘杯[4]芳烴修飾金界面具有疏水性，當速滅威與二萘杯[4]芳烴作用后，速滅威一端進入杯芳烴的富π電子空腔，其親水端露在杯芳烴外側，致使界面變得親水，表現為其接觸角變小；(2)速滅威與二萘杯[4]芳烴作用后，二萘杯[4]芳烴修飾金界面導電性能更差，表現在電化學阻抗(EIS)變大；(3)速滅威與杯芳烴發(fā)生了π-π作用，表現在二萘杯[4]芳烴熒光強度增強。而其它的分子與該杯芳烴沒有較好的絡合作用，因此上述信號在其它分子的作用下沒有明顯變化。所以，二萘杯[4]芳烴修飾金界面材料可通過熒光、阻抗和接觸角三信號輸出的方式對速滅威進行檢測。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現：

一種速滅威三信號傳感材料，為二萘杯[4]芳烴修飾金界面(NOC4SAMs)，其中，三信號指熒光、阻抗和接觸角。

所述的二萘杯[4]芳烴的合成方法，包括如下步驟：以杯[4]芳烴為原料，在碳酸鉀、氫化鈉的作用下分別與溴丙炔、1,2-二溴丁烷反應，得到的產物與α-萘酚反應得到目標產物。

所述的二萘杯[4]芳烴修飾金界面(NOC4SAMs)的制備方法，包括如下步驟：首先在金材料上修飾上疊氮基團，然后通過點擊化學法修飾上二萘杯[4]芳烴，得到疏水性的二萘杯[4]芳烴修飾金界面。

二萘杯[4]芳烴或二萘杯[4]芳烴修飾金界面在檢測速滅威中的應用。

一種用二萘杯[4]芳烴檢測速滅威的方法為：比較農藥在加入到二萘杯[4]芳烴溶液前后熒光值的變化來確定農藥是否為速滅威，二萘杯[4]芳烴對速滅威有選擇性響應。

優(yōu)選的，用二萘杯[4]芳烴檢測速滅威的方法包括如下步驟：以含有二萘杯[4]芳烴的溶液作為檢測體系，以265nm作為激發(fā)光，測定加入農藥前和加入農藥后檢測體系340nm處的熒光光譜值，根據熒光光譜值的變化來確定農藥是否為速滅威。所述的含有二萘杯[4]芳烴溶液的溶劑優(yōu)選為CH₃CN與DMF按體積比1:2組成的混合溶劑。

一種用二萘杯[4]芳烴修飾金界面檢測速滅威的方法為：在以二萘杯[4]芳烴修飾金界面為工作電極的三電極體系中，通過比較農藥加入前后工作電極阻抗值的變化來確定農藥是否為速滅威，二萘杯[4]芳烴修飾金界面對速滅威有選擇性響應。

優(yōu)選的，用二萘杯[4]芳烴修飾金界面檢測速滅威的方法包括如下步驟：在濃度為5mM Fe(CN)₆^3-/4-和100mM KNO₃的混合水溶液中，以二萘杯[4]芳烴修飾金界面為工作電極、鉑電極作對電極、飽和的甘汞電極為參比電極，測定加入農藥前后工作電極的阻抗值，根據阻抗值的變化來確定農藥是否為速滅威。

一種用二萘杯[4]芳烴修飾金界面檢測速滅威的方法為：通過測定二萘杯[4]芳烴修飾金界面上滴加農藥溶液前后靜態(tài)接觸角的變化來確定農藥是否為速滅威，二萘杯[4]芳烴修飾金界面對速滅威有選擇性響應。

所述的農藥指氨基甲酸酯類農藥。