[發(fā)明專利]一種基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811306724.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN109254058B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉召壹;張勇;杜斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 高強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器的制備方法。屬于新型納米功能材料與生物傳感分析技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先在一次性可拋電極上制備了氮化鎳納米片陣列，利用其大的比表面積和對(duì)氨基的高吸附活性，采用原位生長(zhǎng)的方法，相繼在氮化鎳納米片陣列上直接相繼制備了含有電子媒介體的聚多巴胺薄膜和以有機(jī)磷農(nóng)藥分子為模板分子的分子印跡聚合物，在將模板分子洗脫以后，原來的模板分子的位置變?yōu)榱丝昭?，即洗脫模板分子的分子印跡聚合物，由此，一種基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器便制備完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電化學(xué)傳感器的制備方法及應(yīng)用。屬于新型納米功能材料與化學(xué)生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機(jī)磷農(nóng)藥是指含磷元素的有機(jī)化合物農(nóng)藥。主要用于防治植物病、蟲、草害。其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用，導(dǎo)致農(nóng)作物中發(fā)生不同程度的殘留。有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)人體的危害以急性毒性為主，多發(fā)生于大劑量或反復(fù)接觸之后，會(huì)出現(xiàn)一系列神經(jīng)中毒癥狀，如出汗、震顫、精神錯(cuò)亂、語言失常，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)呼吸麻痹，甚至死亡。目前，檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥分子的方法主要有酶聯(lián)免疫法、高效液相色譜法、質(zhì)譜法等。此類方法儀器貴重、操作復(fù)雜，化驗(yàn)人員需要專業(yè)培訓(xùn)后才能進(jìn)行檢測(cè)。因此，盡快開發(fā)一種快速、高選擇性和靈敏檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的方法對(duì)公共健康非常重要，并有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

分子印跡電化學(xué)傳感器具有高特異性選擇性、優(yōu)異的穩(wěn)定性、優(yōu)異的重現(xiàn)性、寬檢測(cè)范圍和底部檢測(cè)限。由于該傳感器制備簡(jiǎn)單、檢測(cè)方便、靈敏度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于色譜分離、膜分、固相萃取、藥物控釋、化學(xué)傳感等領(lǐng)域。分子印跡聚合物（MIP），也稱為“塑料抗體”，能夠特異性識(shí)別并選擇性吸附特定的靶分子（即模板分子）。由于分子印跡技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如有機(jī)試劑耐腐蝕性，良好的穩(wěn)定性，耐高溫性和制備簡(jiǎn)單。因此，在過去的幾年中，基于MIP與電化學(xué)傳感器相結(jié)合的MIP電化學(xué)傳感器（MIP-ECS）引起了電分析化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)注，尤其是小分子污染物的檢測(cè)。然而，在傳統(tǒng)MIP-ECS的制備過程中，有著模板分子難洗脫、印跡膜的厚度難控制、再生性差等缺點(diǎn)，限制了分子印跡膜在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。這些問題，尤其是分子印跡膜厚度不易控制導(dǎo)致電化學(xué)傳感器靈敏度降低以及分子印跡膜在洗脫過程中易從電極表面脫落導(dǎo)致穩(wěn)定性和重現(xiàn)性降低的技術(shù)難題，限制了MIP_ECS的應(yīng)用，因此，尋找新的分子印跡聚合物合成方法、新的分子印跡膜電極的修飾方法和分子印跡膜與基底材料的結(jié)合方法，來解決MIP-ECS的制備及應(yīng)用難題具有重要的研究意義和市場(chǎng)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種特異性強(qiáng)、制備簡(jiǎn)單、檢測(cè)方便、靈敏度高、成本低的基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器的制備方法，所制備的電化學(xué)傳感器，制備簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，可用于有機(jī)磷農(nóng)藥分子的快速、靈敏檢測(cè)。基于此目的，本發(fā)明首先在一次性可拋電極上制備了氮化鎳納米片陣列，利用其大的比表面積和對(duì)氨基的高吸附活性，采用原位生長(zhǎng)的方法，相繼在氮化鎳納米片陣列上直接相繼制備了含有電子媒介體的聚多巴胺薄膜和以有機(jī)磷農(nóng)藥分子為模板分子的分子印跡聚合物，在將模板分子洗脫以后，原來的模板分子的位置變?yōu)榱丝昭ǎ聪疵撃０宸肿拥姆肿佑≯E聚合物，由此，一種基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器便制備完成。當(dāng)用于對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥分子進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將基于氮化鎳陣列的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器插入待測(cè)溶液中，待測(cè)溶液中的有機(jī)磷農(nóng)藥分子會(huì)吸附到NIP的空穴中。待測(cè)溶液中的有機(jī)磷農(nóng)藥分子濃度越大，吸附到NIP的空穴中有機(jī)磷農(nóng)藥分子越多。當(dāng)進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)電流的強(qiáng)度會(huì)隨著吸附到NIP的空穴中有機(jī)磷農(nóng)藥分子的增多而變小，從而根據(jù)電流強(qiáng)度減小的程度，能夠定性定量待測(cè)溶液中的有機(jī)磷農(nóng)藥分子的濃度。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：