本發(fā)明涉及農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種化學(xué)發(fā)光光致電化學(xué)傳感器的制備及有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國(guó)。且存在農(nóng)藥結(jié)構(gòu)尚不合理，農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系尚不完善，加上使用者對(duì)農(nóng)藥危害認(rèn)識(shí)不足，使得我國(guó)農(nóng)藥殘留問(wèn)題尤為突出。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)藥的使用存在著3個(gè)70%，即：農(nóng)藥中殺蟲劑占70%；殺蟲劑中有機(jī)磷類品種占70%；有機(jī)磷類中發(fā)達(dá)國(guó)家禁用的高毒的甲胺磷、久效磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、氧樂(lè)果、敵敵畏等在我國(guó)占70%。農(nóng)藥殘留不僅會(huì)污染土壤、水體以及大氣，造成環(huán)境的惡化，更嚴(yán)重的是會(huì)直接危及人們的身體健康甚至生命安全。
對(duì)于農(nóng)藥常規(guī)的儀器檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、薄層色譜法、超臨界流體色譜法和毛細(xì)管電泳法等方法。采用色譜儀等大型精密儀器可以檢測(cè)絕大多數(shù)農(nóng)藥殘留，而且靈敏度高、準(zhǔn)確度好。以及近年來(lái)，儀器分析法研究在多技術(shù)的聯(lián)用和提高樣本預(yù)處理技術(shù)等方面取得了很多突破，使儀器檢測(cè)技術(shù)朝著省時(shí)、省力、減少溶劑、微型化及自動(dòng)化方向發(fā)展。儀器分析法雖然靈敏度高、準(zhǔn)確度好，但所用儀器都較為昂貴，而且其操作分析也都需要專業(yè)的技術(shù)人員，樣本的分離提純等預(yù)處理過(guò)程也較為繁瑣耗時(shí)，難以滿足對(duì)大量樣品的快速篩測(cè)。農(nóng)藥殘留快速分析方法主要有：酶抑制法、活體檢測(cè)法、免疫分析法、傳感器技術(shù)等。但這些方法往往存在檢測(cè)的農(nóng)藥和樣品的種類都有限，樣品中的所有有毒物質(zhì)均可能有響應(yīng)，無(wú)法辨別殘留的種類，準(zhǔn)確性較低、以及前期制備抗體難度較大，開發(fā)費(fèi)用高，開發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，而抗體的高特異性使得它只適用于一種或一類農(nóng)藥的殘留量檢測(cè)分析，限制了這種方法的應(yīng)用范圍。因此，建立一種快速、靈敏農(nóng)藥檢測(cè)方法具有重要意義。
分子印跡聚合物具有構(gòu)效的預(yù)定性，特異的識(shí)別性，廣泛的實(shí)用性，分子印跡聚合物的識(shí)別能力能夠與生物識(shí)別系統(tǒng)如抗原與抗體，酶與底物等的識(shí)別能力相媲美，同時(shí)，分子印跡聚合物的適用范圍比生物識(shí)別系統(tǒng)更廣泛，能夠在高溫高壓、酸、堿和非水相系統(tǒng)中使用，并且具有一定的剛性強(qiáng)度。并且分子印跡聚合物具有吸附性能好，吸附量大，親和性和選擇性高、穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)。在負(fù)載CdS的ZnO納米棒復(fù)合材料表面制備有機(jī)磷農(nóng)藥分子印跡膜，分子印跡膜表面連接N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾發(fā)光試劑進(jìn)行化學(xué)發(fā)光作為光致電化學(xué)傳感器光源，ZnO和CdS受光的激發(fā)產(chǎn)生光電流，該方法減小了背景干擾，免去了外部光源，提高檢測(cè)方法的靈敏度，并且操作簡(jiǎn)單，無(wú)需對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行繁瑣的前處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于制備一種化學(xué)發(fā)光光致電化學(xué)傳感器的制備及有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)。
所述的一種化學(xué)發(fā)光光致電化學(xué)傳感器的制備及有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)過(guò)程如下：
（1）在導(dǎo)電玻璃上電化學(xué)沉積金納米粒子；
（2）將步驟（1）處理好的導(dǎo)電玻璃表面旋涂ZnO種子溶液，然后干燥，經(jīng)過(guò)多次旋涂干燥，在硝酸鋅和六次甲基四胺溶液中浸泡，導(dǎo)電玻璃金納米粒子表面生長(zhǎng)ZnO納米棒；
（3）將步驟（2）處理好的導(dǎo)電玻璃在硝酸鎘、硫脲、二甲亞砜和二次蒸餾水的混合溶液中進(jìn)行CdS電化學(xué)沉積，使用二次蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，隨后置入巰基乙酸溶液，放置一定時(shí)間后進(jìn)行干燥，得到ZnO納米棒表面負(fù)載CdS量子點(diǎn)；
（4）以有機(jī)磷農(nóng)藥為模板分子，甲基丙烯酸作為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇脂作為交聯(lián)劑，乙腈作為致孔劑，偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，制得分子印跡溶膠溶液，旋涂于步驟（3）處理好的導(dǎo)電玻璃上，得到導(dǎo)電玻璃表面負(fù)載有分子印跡聚合物膜；
（5）步驟（4）中得到導(dǎo)電玻璃上通過(guò)共價(jià)連接化學(xué)發(fā)光試劑N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾；
（6）用甲醇和冰乙酸對(duì)步驟（5）中得到分子印跡聚合物中模板分子進(jìn)行洗脫；
（7）將步驟（6）處理好的傳感器置于有機(jī)磷類農(nóng)藥溶液中吸附一定時(shí)間，二次蒸餾水洗滌，置于含有過(guò)氧化氫的溶液中采集光電流。
所述的一種化學(xué)發(fā)光光致電化學(xué)傳感器的制備及有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)具體步驟如下：
（1）所述導(dǎo)電玻璃上電化學(xué)沉積金納米粒子制備方法：導(dǎo)電玻璃為銦錫氧化物玻璃，將導(dǎo)電玻璃切割為4.0×0.6 cm條狀，依次用氨水、二次蒸餾水和無(wú)水乙醇超聲清洗5 min，將導(dǎo)電玻璃置入5.0 mmol/L HAuCl4溶液中，循環(huán)伏安法沉積納米金，沉積電位為-1.5~0 V，掃描圈數(shù)為20圈，掃速為0.1 V/s；
（2）所述的ZnO納米棒制備方法：ZnO種子由0.04 mol/L 醋酸鋅溶于100mL乙醇中90 ℃下反應(yīng)1 h制得，ZnO種子通過(guò)旋涂于步驟（1）處理好的導(dǎo)電玻璃，1000 rpm下60 s，旋涂后在150 ℃下干燥10 min，往復(fù)6次后，將導(dǎo)電玻璃置于25 mmol/L硝酸鋅和25 mmol/L六亞甲基四胺溶液中，95 ℃放置3 h，無(wú)水乙醇洗滌3次，制備得到ZnO納米棒；
（3）所述ZnO納米棒表面負(fù)載CdS量子點(diǎn)制備方法：將步驟（2）處理好的導(dǎo)電玻璃置入0.2 mol/L硝酸鎘，0.2 mol/L硫脲，25 mL二甲亞砜和25 mL水溶液中，在90 ℃下進(jìn)行電沉積，電流密度為0.5 mA cm-2，沉積時(shí)間30 min，隨后采用二次蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌各3次，置于0.1 mol/L 巰基乙酸中4 h，得到導(dǎo)電玻璃上ZnO納米棒表面負(fù)載CdS量子點(diǎn)；
（4）所述分子印跡聚合物膜的制備方法：以有機(jī)磷農(nóng)藥為模板分子，甲基丙烯酸作為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇脂作為交聯(lián)劑，乙腈作為致孔劑，偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑按物質(zhì)的量比為0.1～1∶1～5∶0.5～6∶35～65∶2.0～20混合均勻，得到有機(jī)磷農(nóng)藥分子印跡聚合物溶膠，旋涂于步驟（3）處理好的導(dǎo)電玻璃，制備得到電極表面負(fù)載有分子印跡聚合物膜；
（5）步驟（4）中得到導(dǎo)電玻璃置于0.1 mol/L 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺和0.1 mol/L N-羥基琥珀酰亞胺混合溶液共價(jià)連接化學(xué)發(fā)光試劑N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾；
（6）用體積比為9:1的甲醇和冰乙酸對(duì)步驟（5）中得到分子印跡聚合物中模板分子進(jìn)行洗脫；
（7）將步驟（6）制備好的傳感器置于有機(jī)磷類農(nóng)藥溶液中吸附10 min，二次蒸餾水洗滌3次，置于含有0.1 mol/L過(guò)氧化氫的溶液中采集光電流。
本發(fā)明的有益效果：
（1）本發(fā)明成本低廉、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件容易控制。
（2）本發(fā)明分子印跡聚合物選擇性強(qiáng)，對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥具有特異性識(shí)別。
（3）本發(fā)明化學(xué)發(fā)光作為光源，免去了外部光源，減小了背景干擾。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明：一種化學(xué)發(fā)光光致電化學(xué)傳感器的制備及有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)。
實(shí)施例1：用于甲基對(duì)硫磷檢測(cè)
（1）導(dǎo)電玻璃電化學(xué)沉積金納米粒子方法：將導(dǎo)電玻璃切割為4.0×0.6 cm條狀，依次用氨水、二次蒸餾水和無(wú)水乙醇超聲清洗5 min，將導(dǎo)電玻璃置入5.0 mmol/L HAuCl4溶液中，循環(huán)伏安法沉積納米金，沉積電位為-1.5~0 V，掃描圈數(shù)20，掃速0.1 V/s；
（2）導(dǎo)電玻璃金納米粒子上ZnO納米棒制備方法：ZnO種子由0.04 mol/L 醋酸鋅溶于100 mL乙醇中90 ℃下反應(yīng)1 h制得，ZnO種子通過(guò)旋涂于步驟（1）處理好的導(dǎo)電玻璃，1000 rpm下60 s，旋涂后在150 ℃下干燥10 min，往復(fù)6次后，將導(dǎo)電玻璃置于25 mmol/L硝酸鋅和25 mmol/L六亞甲基四胺溶液中，95 ℃放置3 h，無(wú)水乙醇洗滌3次，制備得到導(dǎo)電玻璃金納米粒子上ZnO納米棒；
（3）ZnO納米棒表面負(fù)載CdS量子點(diǎn)制備方法：將步驟（2）處理好的導(dǎo)電玻璃置入0.2 mol/L硝酸鎘，0.2 mol/L硫脲，25 mL二甲亞砜和25 mL二次蒸餾水溶液中，在90 ℃下進(jìn)行電沉積，，電流密度為0.5 mA cm-2，沉積時(shí)間30 min，隨后采用二次蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌各3次，置于0.1 mol/L 巰基乙酸中4 h，得到導(dǎo)電玻璃上ZnO納米棒表面負(fù)載CdS量子點(diǎn)；
（4）分子印跡聚合物膜的制備方法：以甲基對(duì)硫磷為模板分子，甲基丙烯酸作為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇脂作為交聯(lián)劑，乙腈作為致孔劑，偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑按物質(zhì)的量比為0.5∶1∶3∶50∶10混合均勻，旋涂于步驟（3）處理好的導(dǎo)電玻璃，制備得到電極表面負(fù)載有分子印跡聚合物膜；
（5）步驟（4）中得到導(dǎo)電玻璃置于0.1 mol/L 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺和0.1 mol/L N-羥基琥珀酰亞胺混合溶液共價(jià)連接化學(xué)發(fā)光試劑N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾；
（6）用體積比為9:1的甲醇和冰乙酸對(duì)步驟（5）中得到分子印跡聚合物中模板分子進(jìn)行洗脫；
（7）將步驟（6）制備好的傳感器置于甲基對(duì)硫磷的溶液中吸附10 min，二次蒸餾水洗滌3次，置于含有0.1 mol/L過(guò)氧化氫的pH 5.8的磷酸緩沖溶液中采集光電流，甲基對(duì)硫磷濃度為0.1~50 μmol/L時(shí)，甲基對(duì)硫磷與光電流呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程為ΔI=36.51-0.62c，相關(guān)系數(shù)R=0.997，檢測(cè)限為0.03 μmol/L，該方法實(shí)現(xiàn)了高選擇性，高靈敏度，低成本和快速即可檢測(cè)甲基對(duì)硫磷濃度。