[發明專利]基于導電聚合物與銀納米顆粒的復合導電漿料和電極制備方法及在有機磷農藥檢測上的應用

在審

• 申請號: 201910201908.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109975374A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 陸元超;陳熹;吳堅
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明提供一種基于導電聚合物與銀納米顆粒的復合導電漿料，由PEDOT:PSS與銀納米顆粒組成，銀納米顆粒的質量(g)與PEDOT:PSS水溶液的體積(mL)之間的比例為1:1～1:50之間。本發明還提供了基于PEDOT:PSS與銀納米顆粒的復合導電漿料的導電電極的制備方法及所述基于EDOT:PSS與銀納米顆粒的復合導電漿料的導電電極在有機磷農藥檢測上的應用。發明通過引入PEDOT:PSS水溶液作為銀納米顆粒的粘結劑、導電劑，同時PEDOT:PSS對硫代膽堿具有響應等特點制備得到了性能優異的復合漿料；本發明制備的導電電極對有機磷農藥的電化學酶抑制法檢測具有靈敏度高，檢測限低等優點。

技術領域

本發明屬于農藥殘留的電化學檢測領域，涉及一種導電聚合物與銀納米顆粒復合導電漿料及該漿料在有機磷農藥上的檢測應用

背景技術

有機磷農藥是一種廣泛應用于農作物蟲害的農藥。在我國，有80％以上的農藥是有機磷農藥或者是與有機磷農藥混配的農藥。通常情況下，在農作物上合理使用農藥之后，農藥可以通過物理、化學、生物等一系列的途徑進行降解。然而，在過量和不合理使用農藥的情況下會導致在農作物上、水體中、土壤中農藥殘留問題的出現。

現階段，已有多種方法實現了對有機磷農藥的靈敏、快速檢測。其中，電化學傳感器鑒于具有檢測靈敏度高、選擇性好、響應快速等特點已被廣泛的研究與應用。主要的原理是通過有機磷農藥抑制乙酰膽堿酯酶(AChE)的活性，減少氯化硫代乙酰膽堿(ATCl)催化生成硫代膽堿(TCh)的量，在電化學檢測中的活性電極會對TCh上的巰基(-SH)具備電化學活性，從而進行檢測。在電化學傳感器檢測中，活性電極上的敏感材料的選擇至關重要。而對TCh上的巰基(-SH)的檢測在較高的電位下，容易受到干擾。銀納米顆粒對巰基(-SH)的檢測的電位較低(～0.08V)。而現階段使用的銀納米顆粒的粘結劑多數是不導電的高聚物，會部分影響檢測的靈敏度。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種基于導電聚合物與銀納米顆粒的復合導電漿料，該漿料具有高導電性，可以提升對有機磷農藥的檢測靈敏度。為此，本發明采取以下的技術方案：

一種基于導電聚合物與銀納米顆粒的復合導電漿料，其特征在于由PEDOT:PSS與銀納米顆粒組成，銀納米顆粒的質量(g)與PEDOT:PSS水溶液的體積(mL)之間的比例為1:1～1:50之間。

所述的銀納米顆粒指的是直徑小于100nm的銀納米顆粒。所述的PEDOT:PSS水溶液指的是Clevios PH1000。

本發明還提供了基于PEDOT:PSS與銀納米顆粒的復合導電漿料的導電電極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

稱取一定量的銀納米顆粒加入特定配比的PEDOT:PSS水溶液中，攪拌形成均勻的漿料，而后將漿料均勻涂布在特定電極上，室溫靜置干燥；所述的特定電極指的是商業化絲網印刷電極(Zensor SE100)。

本發明還提供了所述基于EDOT:PSS與銀納米顆粒的復合導電漿料的導電電極在有機磷農藥檢測上的應用。

電化學檢測采用的是CHI760E電化學工作站，檢測體系為三電極工作方式，參比電極和對電極分別為Ag/AgCl電極和鉑絲電極，涂布制備得到的修飾后的絲網印刷電極作為工作電極。

在一定濃度、一定pH的磷酸鹽緩沖液(PBS緩沖液)中，以所述電極為工作電極對一定量的乙酰膽堿酯酶和氯化硫代乙酰膽堿在一定電壓下的信號進行記錄，而后添加被檢測樣品進行檢測；

所述的一定濃度的PBS緩沖液指的是0.1M PBS-Na⁺與0.1M KCl溶液的混合緩沖液。

所述的一定pH的PBS緩沖液的pH指的是范圍為7.0～7.6的PBS緩沖液，此處優選pH＝7.2的PBS緩沖液。