[發明專利]有機磷農藥的電化學晶體管傳感器及其對有機磷農藥的檢測方法

有效

• 申請號: 201711104001.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107907580B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 常鋼;周揚;朱瑞芝;劉志華;何云斌;操日兵
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司;湖北大學
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414;G01N27/48
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

1.有機磷農藥的電化學晶體管傳感器，分別設置柵極、源極、漏極；源極、漏極之間為該電化學晶體管傳感器溝道，其特征在于所述柵極、源極、漏極均設置在金層和鉻層上，金層重疊于鉻層上方，所述電化學晶體管傳感器溝道為沉積金和二氧化鋯納米復合粒子的單層石墨烯；

所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，它的主要步驟如下：

第一步，在基底上鍍上鉻層和金層，作為電化學晶體管傳感器的電極，分別選定柵極、源極、漏極，源極、漏極之間為該電化學晶體管傳感器溝道；

第二步，采用濕法轉移將單層石墨烯轉移到第一步所得電化學晶體管傳感器的溝道上，得到以石墨烯作為溝道的電化學晶體管傳感器；

第三步，通過循環伏安法在第二步所得電化學晶體管傳感器的溝道上電沉積金和二氧化鋯納米復合粒子，從而得到有機磷農藥的電化學晶體管傳感器。

2.根據權利要求1所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器，其特征在于所述鉻層的厚度為0.3-1nm，金層的厚度為30-100nm。

3.權利要求1所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于它的主要步驟如下：

第一步，在基底上鍍上鉻層和金層，作為電化學晶體管傳感器的電極，分別選定柵極、源極、漏極，源極、漏極之間為該電化學晶體管傳感器溝道；

第二步，采用濕法轉移將單層石墨烯轉移到第一步所得電化學晶體管傳感器的溝道上，得到以石墨烯作為溝道的電化學晶體管傳感器；

第三步，通過循環伏安法在第二步所得電化學晶體管傳感器的溝道上電沉積金和二氧化鋯納米復合粒子，從而得到有機磷農藥的電化學晶體管傳感器。

4.根據權利要求3所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第一步中，鉻的厚度控制在0.3-1nm，金的厚度控制在30-100nm。

5.根據權利要求3所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第二步中，濕法轉移具體操作為：在銅基底的單層石墨烯上旋涂PMMA薄膜，然后放于銅刻蝕液的上表面完全刻蝕銅基底，得到旋涂有PMMA薄膜的單層石墨烯；用第一步制備的晶體管撈起旋涂有PMMA薄膜的單層石墨烯，然后浸泡在丙酮中溶解單層石墨烯上的PMMA薄膜，從而實現將單層石墨烯轉移到第一步所得電化學晶體管傳感器的溝道上。

6.根據權利要求3所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第三步中，電沉積金和二氧化鋯納米復合粒子在HAuCl₄和ZrOCl₂、支持電解質的溶液中進行，HAuCl₄的濃度為1-5mM，ZrOCl₂的濃度為5-10mM，支持電解質的濃度為0.05-0.1M。

7.根據權利要求3所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第三步中，循環伏安法的掃描速度為10-100mV/s，掃描電壓從-0.9V到0V，掃描圈數10-20圈。

8.權利要求1所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器檢測有機磷農藥的方法，其特征在于它的主要步驟如下：

（1）將上述的電化學晶體管傳感器浸入緩沖溶液中，然后檢測達到平衡時的溝道電流值I₀，作為空白：

（2）上述的電化學晶體管傳感器分別浸入不同濃度有機磷農藥的緩沖溶液中，檢測達到平衡時的溝道電流值I，扣除空白，得到上述的電化學晶體管傳感器的溝道的電流變化值I-I₀；

（3）以步驟（2）所得上述的電化學晶體管傳感器在不同濃度有機磷農藥的緩沖溶液中的溝道電流變化值I-I₀為縱坐標，有機磷農藥濃度的對數值為橫坐標，建立所述電化學晶體管傳感器檢測有機磷農藥的工作曲線，進而實現對待測液中有機磷農藥的定量分析檢測。

9.根據權利要求8所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器檢測有機磷農藥的方法，其特征在于所述緩沖溶液的緩沖范圍為5.6-6.8。

10.根據權利要求8所述的有機磷農藥的電化學晶體管傳感器檢測有機磷農藥的方法，其特征在于有機磷農藥主要包括對硫磷、甲基對硫磷、內吸磷、甲基內吸磷、馬拉硫磷。