一种检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法，首先在MWCNTs

【技术实现步骤摘要】
一种检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学传感器
，特别是涉及一种快速高效检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]苯菌灵是一种高效的苯并咪唑类杀菌剂，广泛用于食品生产、农林等行业的真菌病害防治。然而，由于苯菌灵的生物活性效应和慢性毒性，其残留会造成严重的环境污染和人类健康问题。因此，有效的苯菌灵分析方法对可持续农业和粮食安全具有重要意义。目前为止，多种分析方法已被开发用于检测苯菌灵，如荧光法、电化学方法、液相色谱法和荧光偏振法。其中电化学方法因其操作简单、成本低、检测速度快、灵敏度高、可小型化等特点，引起了研究人员的极大兴趣。对于传感分析，用合适的材料修饰电极可以有效地提高灵敏度和选择性。
[0003]作为一种典型的过渡金属氧化物，Cu
x
O，特别是纳米结构的Cu
x
O(nano
‑
Cu
x
O)，由于其有效氧化态范围广、成本低、催化能力强等优点，成为一种备受关注的化学修饰电极材料。特别是有报道称，Cu
x
O可以通过与苯菌灵氨基上的不饱和氮原子结合来吸附苯菌灵分子。基于这些特点，纳米Cu
x
O作为苯菌灵检测的传感材料具有很大的潜力。然而，纳米结构倾向于聚集，从而降低其可及表面和电催化活性。将纳米Cu
x
O颗粒修饰到一维(1D)或二维(2D)材料上，不仅能很好地分散和稳定颗粒，还能增强催化能力。然而，单独的1D或2D本身材料面临团聚和重堆叠问题。相比之下，由一维/二维杂化材料制成的多维结构可以避免常见的团聚和重堆积问题。此外，所形成的杂化结构有利于提高电化学活性区域，提高物质输运能力，使反应物有更多的活性位点进入。因此，构建nano
‑
Cu
x
O基多维杂化体系有望获得高性能苯菌灵检测传感平台。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种快速高效检测苯菌灵的电化学传感器及其制备方法。首先在1D MWCNTs
‑
COOH上修饰nano
‑
Cu
x
O，然后通过简单的超声波方法将其嵌入2D MXene纳米片中，合成了多维杂化结构的nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene复合材料。nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene/GCE对苯菌灵的电化学检测显示出优越的催化性和灵敏性。检测方法操作简单、响应速度快、灵敏度高、稳定性好，使实地、在线快速检测苯菌灵成为一种可能。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种检测苯菌灵的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将CuCl2·
2H2O溶解到超纯水中得到均匀的CuCl2溶液，将MWCNTs
‑
COOH分散到CuCl2溶液中，第一次搅拌后得到分散液；然后将水合肼滴加到分散液中并在室温下进行第二次搅拌；第二次搅拌完成后，用超纯水洗涤并离心收集固体，冷冻干燥后得到nano
‑
Cu
x
O/
MWCNTs
‑
COOH复合材料；
[0008](2)将MXene和步骤(1)得到的nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分别分散在N,N
‑
二甲基甲酰胺中得到MXene分散液和nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分散液；将nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分散液加入到MXene分散液中，超声处理得到nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene混合液；在玻碳电极表面滴涂nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene混合液，干燥后得到nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene/GCE电化学传感器。
[0009]优选的，步骤(1)中，所述CuCl2·
2H2O与超纯水的加入量之比为0.2557g：30mL；所述MWCNTs
‑
COOH与CuCl2溶液的加入量之比为15mg：30mL；所述水合肼与分散液的加入量之比为91μL：30mL。
[0010]优选的，所述水合肼的滴加速度20滴/min。
[0011]优选的，步骤(1)中，所述第一次搅拌和第二次搅拌的温度均为20～25℃，第一次搅拌的时间为30min；第二次搅拌的时间为4h。
[0012]优选的，步骤(1)中，所述冷冻干燥的时间为8～12h，真空度为29Pa，温度为
‑
47℃；
[0013]步骤(2)中，所述干燥温度为45℃，时间为5min。
[0014]优选的，步骤(2)中，所述MXene分散液和nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分散液的浓度均为2mg
·
mL
‑1；所述MXene和nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH的质量比为1:1；所述nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene混合液的浓度为1mg
·
mL
‑1。
[0015]优选的，步骤(2)中，玻碳电极在使用前，先用粒径为0.05μm氧化铝粉打磨至镜面，然后依次用水、乙醇、水超声清洗电极，在空气中干燥。
[0016]优选的，所述超声的功率为100W、频率60kHz。
[0017]本专利技术的第二方面，提供所述的制备方法得到的检测苯菌灵的电化学传感器。
[0018]本专利技术的第三方面，提供所述的电化学传感器在检测苯菌灵中的应用。
[0019]本专利技术的第三方面，提供利用所述的电化学传感器检测苯菌灵的方法，所述方法为：向电解质溶液中加入含有苯菌灵的溶液，混合均匀后得到混合测试液，将所述电化学传感器连接测试电路后，将该电化学传感器浸入混合测试液中，利用差分脉冲溶出伏安法检测该电化学传感器的氧化峰电流值，以苯菌灵的浓度和氧化峰电流值建立标准曲线，根据标准曲线计算待测溶液中苯菌灵的浓度。
[0020]优选的，所述电解质溶液为pH＝7.0的0.1M磷酸盐缓冲液；
[0021]优选的，检测范围为10.0nM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测苯菌灵的电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将CuCl2·
2H2O溶解到超纯水中得到均匀的CuCl2溶液，将MWCNTs
‑
COOH分散到CuCl2溶液中，第一次搅拌后得到分散液；然后将水合肼滴加到分散液中并在室温下进行第二次搅拌；第二次搅拌完成后，用超纯水洗涤并离心收集固体，冷冻干燥后得到nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH；(2)将MXene和步骤(1)得到的nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分别分散在N,N
‑
二甲基甲酰胺中得到MXene分散液和nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分散液；将nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH分散液加入到MXene分散液中，超声处理得到nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene混合液；在玻碳电极表面滴涂nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene混合液，干燥后得到nano
‑
Cu
x
O/MWCNTs
‑
COOH/MXene/GCE电化学传感器。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述CuCl2·
2H2O与超纯水的加入量之比为0.2557g：30mL；优选的，所述MWCNTs
‑
COOH与CuCl2溶液的加入量之比为15mg：30mL；优选的，所述水合肼与分散液的加入量之比为91μL：30mL；优选的，所述水合肼的滴加速度为20滴/min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一次搅拌和第二次搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽敏，钟蔚，高凤，刘书武，高艳莎，黄喜根，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：