一种百草枯分子印迹传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，特征在于，首先采用氯金酸和氧化碳纳米管对玻碳电极进行修饰制得纳米金/氧化碳纳米管修饰液电极；第二步，在反应器中，加入乙醇：72~80%，N‑烯丙基‑2‑氨甲基吡咯烷：8~12%，丙烯酰胺：4~8%，N,N‑亚甲基双丙烯酰胺：0.2~1.0%，百草枯：2~6%，过硫酸铵：3~5%，65±2℃搅拌反应，将得到的产物用乙醇：乙酸混合溶液浸泡10h，除去模板分子，即得百草枯分子印迹聚合物；将聚合物滴涂到纳米金/氧化碳纳米管修饰电极上，即得百草枯分子印迹传感器。该传感器具有高的灵敏度和选择性。具有灵敏度高、特异性好、检测快速，可反复使用。

【技术实现步骤摘要】
一种百草枯分子印迹传感器的制备方法
本专利技术涉及的是一种分子印迹传感器的制备方法及快速检测应用
，特别涉及一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，用于检测样品中的百草枯。
技术介绍
百草枯，化学名称是1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐，是一种快速灭生性除草剂，具有触杀作用和一定内吸作用。能迅速被植物绿色组织吸收，使其枯死。对非绿色组织没有作用。在土壤中迅速与土壤结合而钝化，对植物根部及多年生地下茎及宿根无效。为速效触杀型灭生性季胺盐类除草剂。有效成分对叶绿体层膜破坏力极强，使光合作用和叶绿素合成很快中止，叶片着药后2-3小时即开始受害变色，百草枯对单子叶和双子叶植物绿色组织均有很强的破坏作用，有一定的传导作用破坏绿色植物组织，但不能穿透栓质化的树皮，接触土壤后很容易被钝化。不能破坏植株的根部和土壤内潜藏的种子，因而施药后杂草有再生现象。百草枯对人毒性极大，且无特效解毒药，口服中毒死亡率极高。目前，检测百草枯的方法主要有高效液相色谱、液相色谱-质谱、光度法，这些方法的准确度受到一定限制、而且仪器比较贵需要专业人员操作，检测周期长，也限制了其应用。另外，由于百草枯在蔬菜等植物上残留量比较低、共存物质互相干扰，准确检测百草枯很困难。因此，找到一种选择性好、灵敏度高、操作简便用于的检测百草枯的方法具有重要使用价值。分子印迹技术是当前开发具有分子识别功能的高选择性材料的主要方法之一，它是通过在模板分子周围形成一个高度交联的刚性高分子，除去模板分子后在分子印迹聚合物的网络结构中留下具有结合能力的识别位点，对模板分子表现出高选择识别性能的一种技术。这项技术以其构效预定性和特异识别性越来越受到人们的关注，已经成功用于固相萃取或微固相萃取，亲和色谱或毛细管电泳及传感器等领域。依据此技术制备的分子印迹传感器，应用于药物分析、环境保护及生命科学研究中起着十分重要的作用。将功能分子以适当方式修饰到电极上，制备选择性好、灵敏度高、有一定使用寿命可再生的电化学传感器成为分析科学工作者努力探索的课题。但是传统的印迹方法所制备的印迹膜厚度难以控制，高交联度使得电子传递速度和响应慢、检测下限高，影响分子印迹技术在电化学传感器中的应用。因此，建立一种灵敏、快速、简便、特异性高、重复性好经济使用的检测方法，对食品、药品、生物样品中的百草枯含量准确定量测定十分必要。本专利技术的目的是将分子印迹与电化学传感器相结合，提供了一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，主要是以N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷和丙烯酰胺为功能单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，百草枯为模板，在玻碳电极表面通过氧化碳纳米管、纳米金粒子的修饰，提高了传感器的灵敏度，采用滴涂法构建百草枯分子印迹电化学传感器。
技术实现思路
仪器与试剂CHI660B电化学工作站（上海辰华仪器公司），实验采用三电极体系：铂丝电极为辅助电极，Ag/AgCl为参比电极（SCE），玻碳电极（GCE）为工作电极；KQ-250E型超声波清洗器（坤峰超声仪器有限公司）。氧化碳纳米管；N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷，丙烯酰胺，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵，百草枯，甲醇，乙醇，氯金酸，壳聚糖，醋酸，柠檬酸，磷酸缓冲溶液；所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）纳米金/氧化碳纳米管修饰液制备：在反应器中，按如下组成质量比加入，去离子水：85~92%，氯金酸：1.0~3.0%，氧化碳纳米管：2~6%，室温下超声20min，分散均匀，再加入柠檬酸：3~8%，各组分含量之和为百分之百，加热至55±2℃，搅拌反应40min，得到纳米金/氧化碳纳米管修饰液；（2）纳米金/氧化碳纳米管修饰电极制备：将玻碳电极依次用0.3μm、0.01μm抛光粉进行表面抛光，然后分别用二次蒸馏水超声清洗，乙醇洗涤，吹干，在玻碳电极浸泡在纳米金/氧化碳纳米管修饰液中30min，取出置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得纳米金/氧化碳纳米管修饰电极；（3）百草枯分子印迹聚合物的制备：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，乙醇：72~80%，N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷：8~12%，丙烯酰胺：4~8%，N,N-亚甲基双丙烯酰胺：0.2~1.0%，百草枯：2~6%，过硫酸铵：3~5%，各组分含量之和为百分之百，搅拌溶解，通氮气除氧20min，无氧氛围，65±2℃搅拌反应6~8h，将得到的产物用乙醇：乙酸体积比为10:1混合溶液浸泡10h，除去模板分子，干燥，即得百草枯分子印迹聚合物；（4）百草枯分子印迹传感器的制备：取适量的百草枯分子印迹聚合物分散于1%的壳聚糖乙酸溶液中，制得18g/L的百草枯分子印迹聚合物溶液；然后将上述溶液16~20μL滴加到步骤（2）制备的纳米金/氧化碳纳米管修饰电极，置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得百草枯分子印迹传感器。在步骤（1）中所述的氯金酸与氧化碳纳米管的质量比为1：2~2.5之间。在步骤（1）中所述的氯金酸与柠檬酸的质量比为1：3~3.5之间。在步骤（3）中所述的N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷与丙烯酰胺的摩尔为1：1。在步骤（3）中所述的无氧氛围为聚合反应过程一直通入氮气体。本专利技术的优点及效果是：本专利技术将印迹技术、层层自组装法和滴涂法相结合，在纳米金/氧化碳纳米管修饰玻碳电极表面成功地研制了一种具有特异选择性的百草枯印迹电化学传感器，通过与未采用纳米金/氧化碳纳米管修饰的分子印迹电极的响应进行比较，本专利技术制备的百草枯分子印迹传感器的响应大大提高，选择性好，灵敏度高。该印迹传感器对百草枯表现出较高的亲和性和选择性，响应电流与百草枯的浓度在3.0×10-8~5.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系，检测限为1.52×10-9mol/L将本专利技术制备的百草枯分子印迹电化学传感器成功用于样品中百草枯的检测中，回收率在96.82~103.61%之间，因此本专利技术制备的百草枯分子印迹传感器可广泛应用于化工、农药残留、生物、环保检测等相关领域。具体实施方式实施例1（1）纳米金/氧化碳纳米管修饰液制备：在反应器中，分别加入，去离子水：88mL，氯金酸：2.0g，氧化碳纳米管：4.0g，室温下超声20min，分散均匀，再加入柠檬酸：6.0g，加热至55±2℃，搅拌反应40min，得到纳米金/氧化碳纳米管修饰液；（2）纳米金/氧化碳纳米管修饰电极制备：将玻碳电极依次用0.3μm、0.01μm抛光粉进行表面抛光，然后分别用二次蒸馏水超声清洗，乙醇洗涤，吹干，在玻碳电极浸泡在纳米金/氧化碳纳米管修饰液中30min，取出置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得纳米金/氧化碳纳米管修饰液电极；（3）百草枯分子印迹聚合物的制备：在反应器中，分别加入，乙醇：96mL，N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷：10g，丙烯酰胺：6.0g，百草枯：4.0g，N,N-亚甲基双丙烯酰胺：0.5g，过硫酸铵：4.0g，搅拌溶解，通氮气除氧20min，无氧氛围，65±2℃搅拌反应7h，将得到的产物用乙醇：乙酸体积比为10:1混合溶液浸泡10h，除去模板分子，干燥，即得百草枯分子印迹聚合物；（4）百草枯分子印迹传感器的制备：取适量的百草枯分子印迹聚合物分散于1%的壳聚糖乙酸溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）纳米金/氧化碳纳米管修饰液制备：在反应器中，按如下组成质量比加入，去离子水：85~92%，氯金酸：1.0~3.0%，氧化碳纳米管：2~6%，室温下超声20min，分散均匀，再加入柠檬酸：3~8%，各组分含量之和为百分之百，加热至55±2℃，搅拌反应40min，得到纳米金/氧化碳纳米管修饰液；（2）纳米金/氧化碳纳米管修饰电极制备：将玻碳电极依次用0.3μm、0.01μm抛光粉进行表面抛光，然后分别用二次蒸馏水超声清洗，乙醇洗涤，吹干，在玻碳电极浸泡在纳米金/氧化碳纳米管修饰液中30min，取出置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得纳米金/氧化碳纳米管修饰电极；（3）百草枯分子印迹聚合物的制备：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，乙醇：72~80%，N‑烯丙基‑2‑氨甲基吡咯烷：8~12%，丙烯酰胺：4~8%，百草枯：2~6%，N,N‑亚甲基双丙烯酰胺：0.2~1.0%，过硫酸铵：3~5%，各组分含量之和为百分之百，搅拌溶解，通氮气除氧20min，无氧氛围，65±2℃搅拌反应6~8h，将得到的产物用乙醇：乙酸体积比为10:1混合溶液浸泡10h，除去模板分子，干燥，即得百草枯分子印迹聚合物；（4）百草枯分子印迹传感器的制备：取适量的百草枯分子印迹聚合物分散于1%的壳聚糖乙酸溶液中，制得18g /L的百草枯分子印迹聚合物溶液；然后将上述溶液16~20μL滴加到步骤（2）制备的纳米金/氧化碳纳米管修饰电极，置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得百草枯分子印迹传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种百草枯分子印迹传感器的制备方法，特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）纳米金/氧化碳纳米管修饰液制备：在反应器中，按如下组成质量比加入，去离子水：85~92%，氯金酸：1.0~3.0%，氧化碳纳米管：2~6%，室温下超声20min，分散均匀，再加入柠檬酸：3~8%，各组分含量之和为百分之百，加热至55±2℃，搅拌反应40min，得到纳米金/氧化碳纳米管修饰液；（2）纳米金/氧化碳纳米管修饰电极制备：将玻碳电极依次用0.3μm、0.01μm抛光粉进行表面抛光，然后分别用二次蒸馏水超声清洗，乙醇洗涤，吹干，在玻碳电极浸泡在纳米金/氧化碳纳米管修饰液中30min，取出置于红外灯下，挥发干溶剂后，即得纳米金/氧化碳纳米管修饰电极；（3）百草枯分子印迹聚合物的制备：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，乙醇：72~80%，N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷：8~12%，丙烯酰胺：4~8%，百草枯：2~6%，N,N-亚甲基双丙烯酰胺：0.2~1.0%，过硫酸铵：3~5%，各组分含量之和为百分之百，搅拌溶解，通氮气除氧20min，无氧氛围，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧芝，翟玉博，李志英，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37