本文關鍵詞：溴氰菊酯電化學快速檢測及分子印跡預組裝體系研究

  更多相關文章： 溴氰菊酯 多壁碳納米管 電化學 分子印跡 預組裝體系

【摘要】：溴氰菊酯農藥具有高效、低毒、廣譜等優(yōu)點,被廣泛用于谷物、果蔬、茶葉等農產品的病蟲防治。由于溴氰菊酯使用量的不斷增加,其殘留超標風險亦不斷加大,研究溴氰菊酯殘留快速檢測技術對正確指導其使用及殘留監(jiān)測、保障食品安全等具有重要意義。本研究制備了用于溴氰菊酯快速檢測的多壁碳納米管/玻碳電極,結合電化學檢測技術,將其成功用于農產品中溴氰菊酯農藥的檢測。為進一步提高修飾電極電化學檢測溴氰菊酯的靈敏度和專一性,采用紫外光譜法和計算機模擬法對溴氰菊酯分子印跡預組裝體系進行了系統(tǒng)的研究,實現了功能單體篩選、最優(yōu)模板單體比例優(yōu)化以及溶劑篩選,為溴氰菊酯分子印跡膜的制備提供了理論指導。主要結論如下:1.多壁碳納米管修飾玻碳電極電化學法檢測溴氰菊酯的研究(1)對MWCNTs/GCE的制備過程進行了研究,當分散劑SDS質量濃度為0.5%,滴涂量為5μL,干燥溫度為25℃時制備的MWCNTs/GCE對電極的增敏效果最佳。(2)對溴氰菊酯在該修飾電極上的最佳測定條件進行了優(yōu)化,結果顯示以0.1mol/L氫氧化鈉的50%乙醇溶液為電解質支持液時DM峰型較好,峰電位較小,峰值較高。差分脈沖伏安法定量檢測前富集60 s、電位增量為0.016 V、脈沖幅度為0.0125 V、脈沖寬度為0.1 s、脈沖周期為0.5 s時溴氰菊酯的還原電流峰值最大,靈敏度較高。(3)對建立的多壁碳納米管修飾電極傳感器進行方法學驗證,實驗發(fā)現峰電流值I與DM的濃度在兩個濃度范圍0.005~0.100 mg/kg和0.100~100.000 mg/kg內成正比,線性方程式分別為I1(μA)=1.5484+59.7360C(mg/kg)(R2=0.9863)和I2=7.8560+0.0877C(mg/kg)(R2=0.9988),方法的檢出限為0.001 mg/kg;對蜜桔、茶葉添加最大允許殘留量的0.5倍、1.0倍、1.5倍的溴氰菊酯進行了準確性測驗,加標回收率在96.1%~103.5%之間,說明該方法具有較好的準確性。此外,用同根修飾電極對同一樣品進行8次測定,測定值之間RSD為2.23%,5支同型號的修飾電極測定同一樣品的測定值之間RSD值為3.61%,說明該電極重復性較好;將修飾電極置于4℃冰箱存放5天后對溴氰菊酯的還原峰電流值仍保持初始值的85.90%,半波電位也未發(fā)生改變,說明MWCNT/GCE穩(wěn)定性較好,MWCNT/GCE抗干擾性好,加入干擾物前后峰電流值差異性不顯著(p0.05)。(4)采用研究建立的快速檢測方法對實際樣品蜜桔、茶葉進行了檢測并與GC方法進行了比對,電化學測定值和GC法測定值無顯著性差異。將制備好的樣液上機檢測,MWCNT/GCE電化學法檢測時間約為2 min,GC法檢測時間約1 h,且電化學法檢測前處理無需Florisil小柱處理,較GC法簡單,故檢測成本較GC法低。由此可見,MWCNT/GCE電化學傳感器可實現溴氰菊酯農藥的快速型、經濟型檢測。2.溴氰菊酯分子印跡預組裝體系紫外光譜研究(1)對溴氰菊酯的分子印跡預組裝體系進行紫外掃描光譜研究,發(fā)現溴氰菊酯與3種單體之間均能產生氫鍵相互作用,氫鍵使溴氰菊酯的吸收峰發(fā)生紅移,其中,DHB對預組裝體系的紫外吸收光譜影響最強,OPD次之,OAP最弱。(2)通過差示紫外光譜研究發(fā)現,DM與OAP形成復合物較難;1個DM可與1個或2個DHB分子形成DM-DHB或DM-2DHB兩種相對穩(wěn)定的復合物,但主要為DM-2DHB型;1個DM可與1個或2個OPD分子形成DM-OPD或DM-2OPD兩種相對穩(wěn)定的復合物。但DM與DHB復合物的結合常數均遠大于DM與OPD復合物的結合常數,說明DM更傾向于與DHB形成穩(wěn)定的復合物。3.溴氰菊酯分子印跡預組裝體系的計算機分子模擬研究(1)通過DM與功能單體反應的能量計算結果得出,反應能量順序為:DHBOAPOPD,DM與DHB的結合能最大,從而形成最為穩(wěn)定復合物,而與OPD形成的復合物穩(wěn)定性最差。復合物越穩(wěn)定則合成的分子印跡膜的選擇性越好,因此可以預見DM與DHB能夠合成印跡效率最佳的MIM。(2)對模板分子與功能單體在各種比例下最優(yōu)構型的復合物的空間構型、成鍵情況、結合能進行計算,發(fā)現模板分子與三種功能單體比例為1:3時結合能最大,有3個氫鍵,空間構型最穩(wěn)定。(3)計算DM與三種單體的復合物在3種溶劑中的溶劑化能量大小,發(fā)現溶劑對復合物影響的強弱順序為乙腈丙酮正己烷,表明正己烷最適合作為該體系的反應溶劑。
【關鍵詞】：溴氰菊酯 多壁碳納米管 電化學 分子印跡 預組裝體系
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TS207.53
【目錄】：

• 英文縮略表6-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 第1章 文獻綜述13-27
• 1.1 溴氰菊酯概況13-16
• 1.1.1 溴氰菊酯的理化性質13-14
• 1.1.2 溴氰菊酯的應用及殺蟲機制14
• 1.1.3 溴氰菊酯殘留危害及作用機制14-15
• 1.1.4 溴氰菊酯的限量標準15-16
• 1.2 溴氰菊酯的檢測方法16-18
• 1.2.1 色譜法16-17
• 1.2.2 免疫法17-18
• 1.2.3 電化學分析法18
• 1.3 電化學分析法在菊酯類農藥殘留檢測中的應用18-22
• 1.3.1 汞電極極譜法19
• 1.3.2 固體電極伏安法19
• 1.3.3 材料修飾電極伏安法19-22
• 1.4 分子印跡預組裝體系研究22-26
• 1.4.1 分子印跡預組裝體系研究的意義22-23
• 1.4.2 分子印跡預組裝體系研究的常用方法及其在農藥MIP中的應用23-26
• 1.5 論文創(chuàng)新點26-27
• 第2章 緒論27-29
• 2.1 研究目的和意義27
• 2.2 研究范圍和內容27-29
• 第3章 多壁碳納米管修飾玻碳電極電化學法檢測溴氰菊酯的研究與應用29-49
• 3.1 材料與方法29-33
• 3.1.1 試驗材料29-30
• 3.1.2 試驗方法30-33
• 3.2 結果與分析33-46
• 3.2.1 多壁碳納米管修飾電極制備條件優(yōu)化33-36
• 3.2.2 多壁碳納米管修飾電極電化學表征36-37
• 3.2.3 電化學檢測參數優(yōu)化37-42
• 3.2.4 電化學檢測方法學驗證42-46
• 3.5 本章小結46-49
• 第4章 溴氰菊酯分子印跡預組裝體系的紫外光譜研究49-59
• 4.1 材料與方法49-51
• 4.1.1 試驗材料49-50
• 4.1.2 試驗方法50-51
• 4.2 結果與分析51-57
• 4.2.1 溴氰菊酯、單體及其混合物紫外吸收光譜的差異51-53
• 4.2.2 預組裝體系差示紫外光譜分析53-57
• 4.3 本章小結57-59
• 第5章 溴氰菊酯分子印跡預組裝體系的計算機分子模擬研究59-67
• 5.1 計算平臺與方法59-61
• 5.1.1 計算平臺59
• 5.1.2 計算方法59-61
• 5.2 結果與分析61-65
• 5.2.1 模板分子的幾何結構優(yōu)化61
• 5.2.2 模板與功能單體分子的優(yōu)化結構和NBO電荷分布61-63
• 5.2.3 模板和功能單體之間作用力的分子模擬63-64
• 5.2.4 致孔劑的選擇64-65
• 5.3 本章小結65-67
• 第6章 結論與建議67-69
• 6.1 結論67-68
• 6.2 建議68-69
• 參考文獻69-81
• 致謝81-83
• 研究生期間發(fā)表論文83

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