《马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米增敏分子印迹电化学传感器检测农残》

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该项目来源于广西自然科学基金项目“以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂和纳米增敏的分子印迹电化学传感器用于农药残留快速检测的新方法研究(项目编号:2013GXNSFDA019006)”。近年来随着农药违规使用或用量的增加,农作物、蔬菜、茶叶等食品中被检测农药残留超标的报道屡见不鲜,农药残留超标不仅严重影响国民的身体健康,而且对中国农产品出口产生了巨大的冲击。因此,发展高灵敏度、高选择性、快速、可靠、低成本的农药残留分析方法显得极为重要。实验室常规农药残留检测技术具有样品前处理操作复杂、仪器昂贵、分析测试时间较长、方法选择性差、不易推广和现场测定等缺点,为了克服实验室检测方法的缺点,基于分子印迹聚合物的高选择性,纳米材料的催化及增敏性能以及电化学传感器的灵敏度高、操作简便、造价低廉等特性,构建多种新型的亲和催化型分子印迹电化学传感器,用于涉及食品安全的农药残留(以有机磷和氨基甲酸酯类农药残留为测定对象)的检测。项目以有机磷类农药(毒死蜱、辛硫磷、三唑磷、甲基对硫磷)、氨基甲酸酯类农药(速灭威、克百威、灭除威、西维因等)和有机药物呋喃妥因、苯巴比妥、异戊巴比妥等11种分子为研究对象,以枞酸型树脂酸(松香的成分之一)为原料合成的改性松香-马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,结合导电及催化增敏优良的碳纳米管、石墨烯、铂纳米粒子及金纳米粒子等纳米材料制备复合分子印迹敏感膜,构建选择性好和灵敏度高的亲和催化型仿生分子印迹电化学传感器,用于对农药残留的快速检测。采用扫描电镜法、红外光谱法、比表面积及孔径分布法等对纳米材料、印迹膜的形貌和结构进行表征,用紫外光谱法和各种电化学方法研究印迹膜对农药分子的识别机理及分析特征(响应时间、灵敏度、选择性、重现性、检出限、线性范围等)以及热力学(选择因子、印迹因子)动力学(结合速率常数)参数,得到检测不同农药残留分子印迹膜的最佳构建方法及理论诠释。项目还研究了测定叶酸、咖啡因、盐酸氯丙嗪等3种电化学发光传感器新方法。另外项目还研究了固相微萃取-HPLC 测定碱性橙黄色素以及改性松香修饰的天然沸石对阴离子染料刚果红的吸附。项目的主要进展和取得的成果是以改性松香即马来松香丙烯酸乙二醇酯为新型交联剂、以纳米材料石墨烯、纳米金、碳纳米管、氧化铜、镍、金、钴等为增敏剂,采用热聚合和电聚合研制了14个体系的分子印迹电化学传感器,取得了系列创新性成果,已发表学术期刊论文16篇,其中SCI 收录一区3篇[Sensors and Actuators B 220 (2015) 216–221; Electrochimica Acta 2014 141, 45–50; Electrochimica Acta 2016(187) 433–441]、 SCI 二区1篇(Chemical Engineering Journal 248 (2014) 135–144)、 SCI三区2篇(Anal. Methods, 2015, 7, 4786–4792;Anal. Methods, 2014, 6, 6397–6406)、SCI 四区4篇 [分析化学 2015,43 (3) 387-393; 高等学校化学学报 2014,35 (10) 2078-2084;分析化学 2014,42(11),1661-1666;物理化学学报 2014, 30 (11), 2085-2091],其余6篇为中文核心期刊,申请国家发明专利4项。

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