本发明专利技术涉及电化学传感器，具体涉及一种快速检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器及制备和使用方法。本发明专利技术以石墨为原料，经过强氧化剂氧化得到石墨氧化物，通过超声剥离形成氧化石墨烯，将氧化型石墨烯滴涂到玻碳电极表面后，经过电化学还原形成具有催化性能的还原型石墨烯传感界面。该传感器以多菌灵的电化学氧化峰电流为响应信号，实现雾滴中多菌灵含量的高灵敏检测。本发明专利技术提出的传感器制备简单、对环境无污染，响应速度快，灵敏度高，适用于雾滴的快速检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学传感器，具体涉及一种快速。
技术介绍
多菌灵[carbendazim, N-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯]又叫苯并咪唑44号、棉萎灵等，是一种广谱内吸性杀菌剂；合理的施药量能防治水稻、棉花、蔬菜、果树等多种作物的多种病害，尤其对子囊菌和半知菌引起的病害有较好的防治效果；如果施药量不在合理范围，如施药量不足则不能很好的控制病虫害，影响农作物的产量；而大量施药不经浪费财力物力，而且会引起农作物安全和环境污染等问题。因此进行雾滴含量的检测在农药喷施过程中的作用至关重要。目前已经发展了多种对雾滴检测的方法，如浓度光学传感器、气相或液相色谱分析仪、荧光分析仪、示踪原子分析仪和电子扫描仪、图像分析仪等；些方法因其需要专业人员进行操作、分析周期长、设备昂贵且需要特殊的测试环境，所以不易推广，因此需要建立简便、快速、准确和高效的雾滴含量的检测方法。电化学传感器具有灵敏度高、选择性好、仪器简单易于微型化、样品消耗少且不受体系浊度和颜色影响等优点，同时其检测信号转换为直观易读的浓度值，便于非专业人士使用，目前已被广泛应用于生物医学、环境科学、药物学以及食品科学等领域，成为分析科学中最具活力、最有发展前景的研究领域之一；应用电化学传感器对雾滴含量进行检测，可达到灵敏度高、特异性好、仪器简单便宜、操作简便快速的效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种集检测时间短、灵敏度高、操作简单等优点为一体的电化学传感器，应用于多菌灵农药喷施过程中的雾滴含量检测分析，提供一种制备工艺简单且灵敏度较高的快速检测方法。本专利技术的技术方案是传感器界面的构建，它包括以下内容: 一种快速灵敏检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于:所述电化学传感器为表面覆有一层还原石墨烯的玻碳电极。所述的还原石墨烯的厚度为0.2 - 0.4 mm.。所述的电化学传感器采用如下方法制备:由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极经过电化学还原制备的。进一步地，是由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极在-0.3 - -1.0V的电位下电化学还原制成的。进一步地,具体制备步骤如下: I)制备氧化型石墨烯，具体如下:在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶，加入适量的浓硫酸，搅拌下加入2 g石墨粉和I g硝酸钠的固体混合物，再分次加入6 g高锰酸钾，控制反应温度不超过20°C，搅拌反应一段时间，然后升温到35°C左右，继续搅拌30 min,再缓慢加入一定量的去离子水，续拌20 min后，并加入适量双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色；趁热过滤，并用5%HC1溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼置于60°C的真空干燥箱中充分干燥。2)对玻碳电极表面进行表面预处理。3)制备氧化型石墨烯修饰玻碳电极，具体如下:将制备好的氧化型石墨烯片超声分散在二次蒸馏水中，形成0.5 mgmL 1的悬浮液；将该悬浮液滴涂到预处理好的玻碳电极表面至悬浮液完全覆盖于玻碳电极表面上，室温下干燥，得到氧化型石墨烯修饰的玻碳电极。4)将表面修饰有氧化型石墨烯的玻碳电极浸于0.01 - 0.03 M的KH2PO4溶液中，在电位为-0.3 - 1.0 V下用恒电位法对电极进行还原6 - 10 min,形成还原型石墨烯修饰的电化学传感器。使用方法如下: I)将制成的还原型石墨烯修饰的电化学传感器与电化学工作站CHI440C的工作电极连线连接，将饱和甘汞电极与参比电极连线连接，将钼丝电极与对电极连线连接，组成三电极体系。2)将以上三电极体系置于含I X 10_6 M的多菌灵标准品及pH为1.8的B-R缓冲溶液中；然后在-0.7 - 1.4V的电位窗口中以循环伏安法扫描，记录CV曲线，在还原型石墨烯修饰电极上，多菌灵在1.1V的电位下出现一个明显的氧化峰(如图2)。3)依次类推，针对多菌灵标准品含量不同的一系列标准溶液中，采用循环伏安法对溶液进行检测，根据一系列多菌灵标准品的物质的量浓度与氧化峰电流之间的关系，绘制标准曲线。4)将收集的雾滴分散于B-R缓冲溶液中，采用循环伏安法对溶液进行检测，检测出的峰电流值与标准曲线对照，获得雾滴中多菌灵含量。有益效果 本专利技术采用方法环保、周期短的电还原方法制备还原型石墨烯，其优异的导电性能和催化性能，为电化学传感器的构建提供了平台；本专利技术所提出的电化学传感技术，成功实现了对多菌灵的灵敏检测；此法制备出的电化学传感器对多菌灵响应速度快，检测灵敏度高，在食品分析、植保机械和生命科学等领域有良好的应用前景。【附图说明】图1传感界面的构建过程。图2传感器用于检测多菌灵时循环伏安图，可以看出在1.1V处有明显的氧化峰。横坐标为电压值，纵坐标为电流值。【具体实施方式】第一步在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶，加入适量的浓硫酸，搅拌下加入2 g石墨粉和I g硝酸钠的固体混合物，再分次加入6 g高锰酸钾，控制反应温度不超过20°C，搅拌反应一段时间。第二步将上边溶液升温到35°C左右，并搅拌30 min，缓慢加入一定量的去离子水，继续搅拌20 min后，加入适量双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色。第三步趁热过滤，并用5%HC1溶液和去离子水洗涤，直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼置于60°C的真空干燥箱中干燥后成氧化型石墨烯片。第四步在金相砂纸上打磨玻碳电极(GCE, Φ = 3.0 mm),然后依次用1.0 Mm, 0.3Am的Al2O3抛光粉在抛光布上将玻碳电极打磨成镜面，再用二次蒸馏水冲洗干净后依次在0.1 M HNO3>0.1 M NaOH和无水乙醇中超声清洗一分钟，最后用二次蒸馏水超声清洗一分钟，用氮气将玻碳电极吹干。第五步取I mg氧化型石墨烯片超声分散在2 mL 二次蒸懼水中，形成0.5 mgmL 1的悬浮液，将5 AL该悬浮液滴涂于预处理好的玻碳电极表面，于室温下干燥，得到氧化型石墨烯修饰玻碳电极即图1中第一步。第六步将修饰有氧化型石墨烯的玻碳电极浸于0.02 M的KH2PO4溶液中，在电位为-0.3 - 1.0V下用恒电位法对电极进行还原，形成还原型石墨烯修饰的电化学传感器即图1中第二步。第七步将制成的还原型石墨烯修饰的电化学传感器与电化学工作站CHI440C的工作电极连线连接，将饱和甘汞电极与参比电极连线连接，将钼丝电极与对电极连线连接。第八步将以上三根电极同时置于多菌灵标准品含量不同的一系列标准溶液中，采用循环伏安技术对溶液进行检测，根据一系列多菌灵标准品的物质的量浓度与氧化峰电流之间的关系，绘制标准曲线。第九步将收集的雾滴分散于10 mL的B-R缓冲溶液中，将以上三根电极同时置于该溶液中，采用循环伏安技术对溶液进行检测，检测出的峰电流值与标准曲线对照，获得雾滴中多菌灵含量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于：所述电化学传感器为表面覆有一层还原型石墨烯的玻碳电极。
【技术特征摘要】
1.检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于:所述电化学传感器为表面覆有一层还原型石墨烯的玻碳电极。2.如权利要求1所述的检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于:还原型石墨烯的厚度为0.2 - 0.4 mm.。3.如权利要求1所述的检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器，其特征在于:所述玻碳电极的直径为3.0 mm。4.如权利要求1所述的检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器的制备方法，其特征在于:所述电化学传感器是由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极经过电化学还原制备的。5.如权利要求4所述的检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器的制备方法，其特征在于:所述电化学传感器是由氧化型石墨烯修饰的玻碳电极在-0.3 - -1.0V的电位下电化学还原制成的。6.如权利要求1所述的检测雾滴中多菌灵含量的电化学传感器的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下: 1)制备氧化型石墨烯； 2)对玻碳电极表面进行表面预处理； 3)制备氧化型石墨烯修饰玻碳电极，具体如下:将制备好的氧化型石墨烯片超声分散在二次蒸馏水中，形成0.5 mg.mL 1的悬浮液；将该悬浮液滴涂到预处理好的玻碳电极表面至悬浮液完全覆盖于玻碳电极表面上，室温下干燥，得到氧化型石墨烯修饰的玻碳电极； 4)将表面修饰有氧化型石墨烯的玻碳电极浸于0.01 - 0.03M的KH2PO4溶液中，在电位为-0.3 - 1.0V下用恒电位法对电极进行还原6 - 10 m...
【专利技术属性】
技术研发人员：董晓娅，邱白晶，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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