[發(fā)明專利]一種基于變色納米材料的比色試紙片及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111044511A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫大文;周希藝;蒲洪彬;黃倫杰;韋慶益
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G06T7/40;B82Y15/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

本發(fā)明公開了一種基于變色納米材料的比色試紙片及其制備方法和應(yīng)用，所述基于變色納米材料的比色試紙片本用于檢測食品中的過氧化氫濃度。檢測過程在比色試紙片上完成，將過氧化氫溶液滴加到試紙上，產(chǎn)生隨過氧化氫濃度變化的顏色信號，結(jié)合建立的灰度值與過氧化氫濃度擬合模型，能夠在10min內(nèi)對樣品中殘留的過氧化氫的濃度進(jìn)行快速檢測，其靈敏度高、操作簡單、制備成本低，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明僅需要通過試紙片即可實(shí)現(xiàn)過氧化氫的快速測定，真正實(shí)現(xiàn)了食品中過氧化氫殘留量的快速實(shí)時(shí)檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于食品檢測領(lǐng)域，特別涉及一種基于變色納米材料的比色試紙片及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

過氧化氫(Hydrogen peroxide)分子式為H₂O₂，是一種強(qiáng)氧化劑，水溶液俗稱雙氧水，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、軍事和工業(yè)領(lǐng)域中。在食品工業(yè)中，過氧化氫主要用于軟包裝紙的消毒、罐頭廠的消毒劑、奶和奶制品殺菌等。食品中過氧化氫殘留濃度過高對人類具有致癌的危險(xiǎn)性，還可能加速人體衰老，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)有不少關(guān)于食用含有過量過氧化氫食品中毒事件的報(bào)道。我國衛(wèi)生部于2011年6月20日正式實(shí)施了GB2760-2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》，把其中在食品加工過程中曾廣泛使用的過氧化氫踢出食品添加劑的使用范圍。2011年國家質(zhì)檢總局公告明確提出，食品生產(chǎn)企業(yè)禁止使用過氧化氫。

現(xiàn)在已經(jīng)有一些檢測過氧化氫的技術(shù)和方法，如高效液相色譜法、熒光分光光度計(jì)、高錳酸鉀氧化還原滴定、碘量法和硫代硫酸滴定等光學(xué)和化學(xué)方法。但是，這些方法大多數(shù)都需要復(fù)雜的處理過程、高的檢測成本、專業(yè)的技術(shù)人員，且靈敏度較低。

納米材料由于其形貌、大小和組成成分而具有獨(dú)特的光學(xué)和化學(xué)性質(zhì)，如比表面積、表面功能化和催化活性等，從而被廣泛用于比色檢測的指示劑。傳統(tǒng)上，這些檢測方法是基于納米顆粒的聚集或分散以及納米酶的催化顯色反應(yīng)，然而他們大多數(shù)依賴于DNA或化學(xué)分子的修飾，且都是溶液檢測體系，仍擺脫不了不穩(wěn)定、重現(xiàn)性差、不便攜等缺陷，無法滿足對過氧化氫現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有方法的缺陷和不足，本發(fā)明的首要任務(wù)在于提供一種基于變色納米材料的比色試紙片。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述一種基于變色納米材料的比色試紙片的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述一種基于變色納米材料的比色試紙片的應(yīng)用，所述基于變色納米材料的比色試紙片用于檢測食品中過氧化氫濃度。檢測過程在比色試紙片上完成，將過氧化氫溶液滴加到試紙上，產(chǎn)生隨過氧化氫濃度變化的顏色信號，結(jié)合建立的灰度值與過氧化氫濃度擬合模型，能夠在10min內(nèi)對樣品中殘留的過氧化氫的濃度進(jìn)行快速檢測，其靈敏度高、操作簡單、制備成本低，且無需專業(yè)的技術(shù)人員，非常適用于食品行業(yè)中過氧化氫殘留量的快速實(shí)時(shí)檢測。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得到：

一種基于變色納米材料的比色試紙片的制備方法，包括如下步驟：

S1：采用濾紙制備試紙片，將試紙片完全浸入到丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸異辛酯(2-EHA)兩種疏水單體的混合溶液中，之后取出試紙片，對其進(jìn)行等離子體處理，最后進(jìn)行真空干燥，即制備得到具有疏水性的試紙片；

S2：將S1所述的具有疏水性的試紙片浸潤在納米氧化鈰(CeO₂)水溶液中，再將環(huán)己烷加入到納米氧化鈰水溶液中，得到分層的水相和有機(jī)相；然后將丙酮垂直地從液面中心上方打入液面中，待穩(wěn)定后在分界面處出現(xiàn)一層氧化鈰膜，將具有疏水性的試紙片平鋪在其中，停留使納米氧化鈰均勻地分布在試紙片上，然后取出試紙片，干燥后得到CeO₂比色試紙片，即所述的基于變色納米材料的比色試紙片。

優(yōu)選的，S1所述丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯的體積比為2：5～5：2。

優(yōu)選的，S1所述試紙片為直徑為0.6cm的圓形試紙片。