[發明專利]一種復合納米傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110691001.5
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113607780A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 張佳然;史策;吉增濤;楊信廷
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明提供一種復合納米傳感器及其制備方法和應用，該復合納米傳感器包括氧化銀納米顆粒/聚苯胺納米復合材料修飾電極；所述氧化銀納米顆粒/聚苯胺納米復合材料包括氧化銀納米顆粒和聚苯胺纖維，所述氧化銀納米顆粒鑲嵌在所述聚苯胺纖維的結構表面。本發明提供的復合納米傳感器用于魚肉的儲運環境中，能夠很好的檢測魚肉新鮮度，實時在線監控魚肉品質安全。

技術領域

本發明涉及農產品無損檢測領域，尤其涉及一種復合納米傳感器及其制備方法和應用。

背景技術

由于魚肉高營養、高水分活度、大量的微生物附著和接近中性的pH值等條件，生鮮魚肉在儲運過程中極易腐敗變質。生鮮魚肉在運輸過程中的腐損率高，一方面折損過高增加了銷售的成本；另一方面品質下降降低了售價且增加了食源性疾病的風險。隨著居民消費水平大幅提高，對飲食消費上的訴求進一步提高，如何確保生鮮魚肉產品安全、快速、高效地到達消費者手中是亟需解決的問題。因此對生鮮魚肉產品在運輸過程中的新鮮度實時無損檢測是至關重要的。

揮發性鹽基氮(TVB-N)表示食品中的蛋白質在微生物和酶的作用下分解所產生的揮發性含氮物質(三甲胺、二甲胺與氨氣等堿性含氮化合物)的總量，是評價水產品新鮮度的重要指標之一。新鮮度檢測的主要方法：國標檢測法(包括蒸餾滴定法、微量擴散法、半微量定氮法)，紫外-可見光光譜法，熒光法以及氣敏電極法。國標檢測法雖然能夠精確地檢測新鮮度各個指標，但是需要對樣品預處理，操作復雜，測量速度慢，多用于實驗室理化指標分析；紫外-可見光光譜法與熒光法檢測新鮮度需要大量的數據處理，檢測耗時且大多智能實現定性分析，檢測精度不夠；氣敏電極法如電子鼻、電子舌等雖然可以實現快速無損檢測，但存在靈敏度低、穩定性差，易受到其他特征氣體以及環境因素的干擾等不足，且數據處理復雜。水產品儲運過程中產生的揮發性化合物成分復雜，目前的無損檢測法難以對TVB-N檢出；同時，TVB-N易受儲運環境如溫度、濕度與pH的影響，因此，實現TVB-N的快速無損檢測是新鮮度檢測領域的一大難題。

納米材料的小尺寸效應﹑表面效應及結構的可設計性，能夠改善電極表面微化學性能，使電極的傳感性能優于傳統電極。由于納米材料具有極高的表面積/體積比利于氣體的吸附與擴散，而良好的導電性使納米材料成為檢測微量氣體的首選材料之一。針對TVB-N分子的化學和物理特性，將各種納米材料如金屬納米顆粒、金屬氧化物納米材料進行可控合成，探索TVB-N檢測化學修飾電極的新型納米復合材料，并用于組裝TVB-N檢測的修飾電極，對于提高TVB-N的檢測靈敏度與抗干擾性具有重要意義。盡管有關新鮮度無損檢測的專利和報道較多，但是將這些納米傳感器用于TVB-N的無損檢測的研究較少。此外，將氧化銀納米顆粒/聚苯胺復合物為傳感材料作的新鮮度傳感器用于魚肉儲運環境仍未見報道。

發明內容

本發明提供一種復合納米傳感器及其制備方法和應用。本發明提供的復合納米傳感器用于魚肉的儲運環境中，能夠很好的檢測魚肉新鮮度，實時在線監控魚肉品質安全。

本發明提供一種復合納米傳感器，包括氧化銀納米顆粒/聚苯胺納米復合材料修飾電極；所述氧化銀納米顆粒/聚苯胺納米復合材料包括氧化銀納米顆粒和聚苯胺纖維，所述氧化銀納米顆粒鑲嵌在所述聚苯胺纖維的結構表面。本發明中，所述復合納米傳感器采用氧化銀納米顆粒/聚苯胺復合納米材料修飾電極，作為檢測魚肉新鮮度的傳感器用于魚肉的儲運環境中，能夠更好的實時在線監控魚肉品質安全。

根據本發明提供的復合納米傳感器，所述氧化銀納米顆粒的形貌結構選自立方體、邊角截斷八面體和六足體中的一種或多種。

根據本發明提供的復合納米傳感器，所述氧化銀納米顆粒/聚苯胺復合物中，所述氧化銀納米顆粒的質量含量為20％～50％。

本發明中，通過控制反應條件來調節氧化銀納米顆粒的形貌，并選取了最佳氧化銀形貌與氧化銀/聚苯胺配比，尤其是將氧化銀納米顆粒與聚苯胺質量比控制在1:2～1:4的范圍內，能夠進一步提高納米復合材料對氨氣的敏感性，使得制備的電極具有更低的檢測限。