纳米金/二硫化钼复合电极及其制备方法和电化学传感器及其应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米金/二硫化钼复合电极及其制备方法和电化学传感器及其应用，涉及电化学技术领域。本发明专利技术利用电化学沉积的方法，将纳米金修饰到纳米二硫化钼掺杂石墨电极表面，制备了电化学传感器(AuNPs‑MoS2/CPE)。本发明专利技术的电化学传感器可用于检测苯并咪唑氨基甲酸酯类杀真菌剂农业残留，检出限为8.5×10‑8mol·L‑1。本发明专利技术的包括AuNPs‑MoS2/CPE的传感器具有良好的灵敏性、可靠性、重现性、稳定性及抗干扰性。

【技术实现步骤摘要】
纳米金/二硫化钼复合电极及其制备方法和电化学传感器及其应用
本专利技术涉及电化学
，尤其涉及一种纳米金/二硫化钼复合电极及其制备方法和电化学传感器及其应用。
技术介绍
农药被广泛用于各种农作物病虫害的防治是大家众所周知的。农药残留物的排出可能是通过流入水环境或土壤从而进入食物链，对人体的身体健康构成严重威胁。作为苯并咪唑氨基甲酸酯类杀真菌剂，多菌灵(CBZ)广泛应用于防治植物真菌疾病和控制害虫的传播。因此，有必要控制食品和环境中的农药残留，常用的检测CBZ方法很多，但高效液相色谱(HPLC)和气相色谱与质谱联用(GC-MS)等检测方法都需要经验丰富的研究人员，昂贵精密的检测仪器，大量的分析时间以及一些有毒的有机试剂，从而在使它的应用在一定程度上受到了限制。而电化学方法以其简单快速，易于现场检测的优点在众多分析方法中脱颖而出。因此，急需研究一种可用于检测多菌灵农业残留的性能优异的检测设备。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种纳米金/二硫化钼复合电极及其制备方法和电化学传感器及其应用，主要目的是提供一种新型的基于纳米金/二硫化钼复合材料的AuNPs-MoS2/CPE，其用于检测苯并咪唑氨基甲酸酯类真菌剂农业残留。为达到上述目的，本专利技术主要提供了如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种纳米金/二硫化钼复合电极，其基底为石墨电极；所述石墨电极中掺杂有纳米二硫化钼，形成掺杂石墨电极，所述掺杂石墨电极的表面沉积有金纳米粒子，形成AuNPs-MoS2/CPE电极。另一方面，本专利技术实施例提供了上述复合电极的制备方法,所述方法包括：将石墨粉与液态石蜡研磨混合，形成碳糊；将纳米二硫化钼溶液加入到所述碳糊中搅拌混合，形成掺杂碳糊；将所述掺杂碳糊压入聚四氟乙烯管内，在其另一端插入铜丝作导线，形成掺杂碳糊电极；采用恒电位沉积方式在所述掺杂碳糊电极的表面沉积金属纳米粒子，形成AuNPs-MoS2/CPE电极。作为优选，所述恒电位沉积中的沉积溶液为氯金酸溶液，其浓度为1.2mmol·L-1-1.8mmol·L-1；所述恒电位沉积中的支持电解质溶液为伯瑞坦-罗宾森(B-R)水溶液，其浓度为0.09mol·L-1-0.11mol·L-1。作为优选，所述氯金酸溶液的浓度为1.5mmol·L-1；所述B-R水溶液的浓度为0.1mol·L-1。作为优选，所述恒电位沉积中的电压为-0.2v，沉积时间为40s-60s，沉积温度为常温。作为优选，沉积时间为50s。又一方面，本专利技术实施例提供了一种电化学传感器，包括工作电极，所述工作电极为上述纳米金/二硫化钼复合电极。又一方面，本专利技术实施例提供了一种苯并咪唑氨基甲酸酯类真菌剂的检测设备，其包括上述电化学传感器。又一方面，本专利技术实施例提供了上述电化学传感器在检测苯并咪唑氨基甲酸酯类杀真菌剂农业残留中的应用。作为优选，所述电化学传感器在检测苯并咪唑氨基甲酸酯类杀真菌剂的检出限为8.5×10-8mol·L-1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用电化学沉积方法将纳米金粒子(AuNPs)沉积(修饰)到掺杂有二硫化钼的石墨电极的(MoS2/CPE)表面，制备了AuNPs-MoS2/CPE电极，也获得了一种新型的包括AuNPs-MoS2/CPE工作电极的电化学传感器，其用于检测苯并咪唑氨基甲酸酯类杀菌剂农业残留(如多菌灵CBZ)灵敏度、可靠性、重现性、稳定性及抗干扰性均较优秀。附图说明图1是本专利技术实施例提供的AuNPs/MoS2/CPE的构建及其检测CBZ的原理示意图；图2是本专利技术实施例提供的MoS2的XRD图谱；图3是本专利技术实施例提供的MoS2的SEM图；图4是本专利技术实施例提供的不同电极的循环伏安图；(a:CPE，b:MoS2/CPE，c:AuNPs/CPE，d:AuNPs-MoS2/CPE，电解质溶液为0.1mol·L-1KCl含1.0×10-3mol·L-1[Fe(CN)6]3-/4-)图5是本专利技术实施例提供的不同电极的电化学阻抗谱；(a：MoS2/CPE(b),AuNPs/CPE(c)andAuNPs/MoS2/CPE电解质溶液为1.0mol·L-1KCl含1.0×10-3mol·L-1Fe(CN)63-/4-)图6是本专利技术实施例提供的另一个不同电极的循环伏安图；(a:CPE，b:MoS2/CPE，c:AuNPs/CPE，d:AuNPs-MoS2/CPE，0.1mol·L-1B-R+CBZ3.0×10-4mol·L-1+pH1.5)图7是本专利技术实施例提供的线性扫描伏安图；(a:CPE，b:MoS2/CPE，c:AuNPs/CPE，d:AuNPs-MoS2/CPE)图8是本专利技术实施例提供的沉积时间对电流响应的影响曲线图；图9是本专利技术实施例提供的沉积溶液浓度对电流响应的影响曲线图；图10是本专利技术实施例提供的CBZ在AuNPs-MoS2/CPE上的Ep-pH曲线图；图11是本专利技术实施例提供的CBZ在AuNPs-MoS2/CPE上的Ip-pH曲线图；图12是本专利技术实施例提供的不同扫速下的循环伏安曲线图；图13是本专利技术实施例提供的氧化峰电流与扫速的曲线图；图14是本专利技术实施例提供的氧化峰电位与扫速的曲线图；图15是本专利技术实施例提供的CBZ稳态电流—时间相应曲线图；图16是本专利技术实施例提供的CBZ的浓度与其峰电流的线性关系图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本专利技术申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。实施例1本实施例所有的电化学测试都在型号为CHI660A的电化学工作站(上海辰华仪器有限公司，中国上海)进行。电化学测试采用三电极体系：工作电极——石墨电极(CPE)，纳米金修饰石墨电极(AuNPs/CPE)，二硫化钼修饰石墨电极(MoS2/CPE)和纳米金/二硫化钼修饰石墨电极(AuNPs/MoS2/CPE)，参比电极——饱和甘汞电极(SCE)，辅助电极——CHI115铂丝；使用扫描电子显微镜(SEM)(S-4800，HitachiCo.Ltd。，Tokyo，Japan)对制备的纳米材料表面形貌进行表征。在RigakuD/max-2400衍射仪上使用Cu-Kα辐射作为X射线源对制备的纳米材料的晶型结构进行X射线衍射(XRD)表征。使用的试剂如表1所示。表1.实施例1化学试剂制备MoS2：将0.7g(NH4)6Mo7O2·4H2O和1.5gSC(NH2)2加入30mLH2O中混合均匀，将混合液转移到50mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在温度为200℃下，反应24h；将黑色产物分别用无水乙醇和蒸馏水洗涤数次，60℃下，真空烘干12h，得到黑色产物即为二硫化钼。制备CPE：首先将石墨粉和液体石蜡按照3:1(质量:体积)的比例放入研钵中，研磨充分使其混合均匀后，将研磨后的物质从聚四氟乙烯管的一端进行填充，压实；将铜丝从聚四氟乙烯管的另一端进行插入，得到石墨电极(CPE)；制备MoS2/CPE：在石墨粉中先加入5mg·mL-1的MoS2分散液，再加入液体石蜡充分研磨后得到MoS2掺杂石墨电极(MoS2/CPE)；制备AuNPs/CPE：通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米金/二硫化钼复合电极，其基底为石墨电极；其特征在于，所述石墨电极中掺杂有纳米二硫化钼，形成掺杂石墨电极，所述掺杂石墨电极的表面沉积有金纳米粒子，形成纳米金/二硫化钼复合电极。

【技术特征摘要】
1.纳米金/二硫化钼复合电极，其基底为石墨电极；其特征在于，所述石墨电极中掺杂有纳米二硫化钼，形成掺杂石墨电极，所述掺杂石墨电极的表面沉积有金纳米粒子，形成纳米金/二硫化钼复合电极。2.权利要求1所述的纳米金/二硫化钼复合电极的制备方法,其特征在于，所述方法包括：将石墨粉与液态石蜡研磨混合，形成碳糊；将纳米二硫化钼溶液加入到所述碳糊中搅拌混合，形成掺杂碳糊；将所述掺杂碳糊压入聚四氟乙烯管内，在其另一端插入铜丝作导线，形成掺杂碳糊电极；采用恒电位沉积方式在所述掺杂碳糊电极的表面沉积金属纳米粒子，形成AuNPs-MoS2/CPE电极。3.根据权利要求2所述的纳米金/二硫化钼复合电极的制备方法,其特征在于，所述恒电位沉积中的沉积溶液为氯金酸溶液，其浓度为1.2mmol·L-1-1.8mmol·L-1；所述恒电位沉积中的支持电解质溶液为伯瑞坦-罗宾森水溶液，其浓度为0.09mol·L-1-0.11mol·L-1。4.根据权利要求3所述的纳米金/二硫化钼复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭娟，闫玥，高作宁，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64