摘要
有机磷农药常用于农业生产中以提高农业工作效率。然而不恰当地使用农药会造成农药残留严重超标,进而造成生态环境的污染,危害人类的生命健康。因此,高效准确地检测有机磷农药对人类的农业生产活动具有重要意义。 电化学传感器具有响应迅速、制作成本低、检测方便且灵敏度高等优点,近年来被广泛应用于农残检测。随着纳米技术的发展,越来越多的纳米材料被用于设计构建电化学传感平台以检测有机磷农药。其中,过渡金属硫化物因具有独特的结构特点和优异的催化活性,在构建电化学传感器方面备受关注。 本文以MOF材料同时作为金属源以及碳源进行掺杂,进行一步实验简便直接地合成过渡金属硫化物复合材料(双金属硫化物/三金属硫化物)。不但实现了特殊形貌核壳型材料的合成,甚至同时引入了硫空位(第3章),增加了材料的反应活性位点。然后用合成的材料修饰玻碳电极表面,构建电化学传感平台,以检测有机磷农药(敌百虫/毒死蜱)残留。主要研究内容及结果如下: (1)以WS2为前驱体合成了含有丰富硫空位的,表面均匀覆盖了活性碳层的Co掺杂WS2双金属硫化物(SV-Co9S8/NC@WS2)核壳结构纳米球。通过TEM、SEM、XRD、XPS、BET、EPR以及拉曼等表征方法对材料进行了表征分析,然后使用CV、EIS、i-t曲线以及DPV等电化学分析方法证明了材料具有优异的电化学性能。基于SV-Co9S8/NC@WS2构建的电化学传感器检测敌百虫的线性检测范围为3.88×10-13-3.88×10-5M,检出限为0.038pM。 (2)通过水热法合成Ni-MOF和Ce-MOF,然后以这两种MOF为原料,合成了Ni、Ce掺杂的WS2核壳结构纳米材料(Ni/Ce-WS2@NC)。通过一系列的材料表征分析以及CV、EIS和DPV等电化学方法分析,证明了Ni/Ce-WS2@NC纳米材料作为电极修饰材料具有良好的生物相容性和电子传递能力,以及良好的负载、固定乙酰胆碱酯酶的能力。基于Ni/Ce-WS2@NC构建电化学传感器检测毒死蜱,检测线性范围为2.85×10-13-2.85×10-7M,检出限为0.065pM。