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)是一種能夠檢測(cè)草甘膦農(nóng)藥的簡(jiǎn)易的電致化學(xué)發(fā)光傳感器的構(gòu)建和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

草甘膦（pmg）是一種在世界農(nóng)業(yè)中具有劃時(shí)代意義的廣譜除草劑。草甘膦大量用于農(nóng)田各種雜草的防除，也可用于非農(nóng)田雜草的治理，如園林、苗圃、鐵路、公路、森林、湖泊等。草甘膦已成為世界上應(yīng)用最廣、使用量最大的農(nóng)藥品種，其銷(xiāo)售值一直居農(nóng)藥之首。如今草甘膦的使用量越來(lái)越大，使用范圍越來(lái)越廣，尤其是近年來(lái)抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物在全球的大面積種植，為草甘膦的發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展前景，一方面對(duì)保證我國(guó)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)豐收起到了重要作用；另一方面必然會(huì)在土壤中積累，并對(duì)土壤化學(xué)過(guò)程及生態(tài)毒理產(chǎn)生一定影響，也給環(huán)境安全帶來(lái)了更大風(fēng)險(xiǎn)；農(nóng)藥草甘膦作為近年來(lái)日益受到關(guān)注的潛在環(huán)境生態(tài)危險(xiǎn)源，對(duì)其生態(tài)毒性的研究日益增多，因此草甘膦對(duì)生物及環(huán)境(包括土壤、水體、大氣)的影響近年來(lái)引起了更多關(guān)注和科研投入。

近年來(lái)，食品和水質(zhì)中除草劑草甘膦的檢測(cè)方法包括：化學(xué)分析法、化學(xué)發(fā)光法、分光光度法、毛細(xì)管電泳法、氣相色譜法、氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜連用法等方法。通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)使用最廣泛的檢測(cè)方法是色譜法。色譜法中的氣相色譜法和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)雖然選擇性高、靈敏度高、分離效能高、分析速度快，應(yīng)用范圍廣，但是草甘膦極性強(qiáng)、極易溶于水、難氣化的特點(diǎn)，增加了檢測(cè)的難度。相比而言，液相色譜法和液相-質(zhì)譜法利用草甘膦易溶于水的特性在樣品前處理及后期分離方面比氣相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。但是不論是高效液相色譜儀還是質(zhì)譜儀操作過(guò)程比較繁瑣、儀器昂貴，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員要求高，并且在進(jìn)樣過(guò)程中容易造成對(duì)質(zhì)譜儀的污染，影響儀器的靈敏度。所以簡(jiǎn)化操作步驟、節(jié)省檢測(cè)時(shí)間、減少費(fèi)用、減少對(duì)儀器的損害等食品和水質(zhì)中草甘膦檢測(cè)方法的建立與研究都是國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者努力的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上訴缺陷而提供一種檢測(cè)草甘膦的電致化學(xué)發(fā)光方法；利用電致發(fā)光材料類(lèi)石墨烯氮化碳（g-c3n4）上的吡啶氮單元能夠化學(xué)吸附ag⁺，制備電極表面負(fù)載ag⁺的氮化碳（g-c3n4）修飾玻碳電極；由于ag⁺/ag的氧化還原電位位于g-c3n4的導(dǎo)帶與價(jià)帶之間，電子從g-c3n4的導(dǎo)帶直接躍遷到ag⁺表面，產(chǎn)生g-c3n4電致發(fā)光淬滅；溶液中的草甘膦可與電極表面的ag⁺發(fā)生絡(luò)合作用，使ag⁺脫離g-c3n4修飾電極表面從而使

g-c3n4電致發(fā)光信號(hào)恢復(fù)，隨著草甘膦濃度的增加，相應(yīng)的發(fā)光信號(hào)增強(qiáng)，由此可用來(lái)定量測(cè)定溶液中草甘膦的含量；該傳感器操作簡(jiǎn)單，以g-c3n4為發(fā)光材料價(jià)格低廉，采用電致化學(xué)發(fā)光方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)草甘膦農(nóng)藥的高靈敏和低成本檢測(cè)，對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品中草甘膦農(nóng)藥的檢測(cè)具有重要意義。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種簡(jiǎn)易檢測(cè)草甘膦的電致化學(xué)發(fā)光方法，其特征在于，利用自組裝法制作修飾電極，具體步驟為：用電子天平稱10g尿素放在坩堝中，放入馬弗爐之中，以5℃/min程序升溫至550℃，恒溫干燥2.5h得到淡黃色的g-c3n4。取制得的g-c3n4100mg于錐形瓶，加入100ml超純水，超聲16h，所得溶液在6000rps下離心，除去未能分散的g-c3n4，取上清液，在60℃下旋蒸得到乳白色的懸出液；其次，ag⁺/g-c3n4/gce電極的制備：用1.0μm、0.3μm、0.05μm的al2o3拋光粉依次打磨直徑為4mm的玻碳電極(gce)，分別在乙醇和超純水之中超聲清洗3min，用氮?dú)獯蹈?。移?μl1mg/mlg-c3n4滴在潔凈的gce表面，紅外烘烤直到溶劑蒸發(fā)，冷卻到室溫，得到g-c3n4/gce電極。隨后，將g-c3n4/gce電極浸入到濃度為10^-3mol/l的ag(no3)2溶液20min。然后拿出來(lái)用超純水輕輕的沖洗二次，在室溫條件下晾干，得到ag⁺/g-c3n4/gce電極。將制備的ag⁺/g-c3n4/gce電極分別浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液或不同濃度的草甘膦溶液中15分鐘，然后用超純水將電極徹底的清洗除去物理吸附的物質(zhì)。以浸泡后的修飾電極為工作電極，ag/agcl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，使用化學(xué)發(fā)光分析測(cè)試系統(tǒng)對(duì)草甘膦進(jìn)行測(cè)量。

一種檢測(cè)草甘膦的電致發(fā)光方法，具體步驟為：

（1）以含0.1m過(guò)硫酸鉀的0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液為底液，利用三電極體系，使用mpi-b型多參數(shù)化學(xué)發(fā)光分析測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)置光電倍增電壓為300v，在電位區(qū)間-1.5~0v、掃描速度100mv/s的條件下測(cè)定體系電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度。ag⁺/g-c3n4/gce電極浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液時(shí)所側(cè)得的電致發(fā)光強(qiáng)度記為i0，而浸入草甘膦標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)所得電致發(fā)光強(qiáng)度記為im，計(jì)算發(fā)光強(qiáng)度差值△i(△i=im-i0）；△i與草甘膦濃度的對(duì)數(shù)lgc呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性范圍為1.0×10^-11~1.0×10^-6mol/l，線性方程為△i=13.64+2.13lgc，c是濃度，單位是mol/l，線性相關(guān)系數(shù)r²=0.9950，檢出限為3.0×10^-12mol/l；

（2）結(jié)合上述線性關(guān)系，對(duì)未知濃度的草甘膦樣品進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算出草甘膦濃度：以浸泡后的修飾電極為工作電極，ag/agcl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，使用mpi-b型多參數(shù)化學(xué)發(fā)光分析測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)置光電倍增電壓為300v，在電位區(qū)間-1.5~0v、掃描速度100mv/s的條件下測(cè)定體系電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度。ag⁺/g-c3n4/gce電極浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液時(shí)所側(cè)得的電致發(fā)光強(qiáng)度記為i0，而浸入草甘膦未知溶液時(shí)所得電致發(fā)光強(qiáng)度記為ix，計(jì)算發(fā)光強(qiáng)度差值△i(△i=ix-i0）,將△i帶入上述方程，可求算出待測(cè)液中草甘膦的濃度。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）一種檢測(cè)草甘膦的電致化學(xué)發(fā)光方法，利用自組裝法制備ag⁺/g-c3n4/gce修飾電極。溶液中的草甘膦與電極表面的ag⁺發(fā)生絡(luò)合作用，使ag⁺脫離g-c3n4修飾電極表面從而使

g-c3n4電致發(fā)光信號(hào)恢復(fù)，隨著草甘膦濃度的增加，相應(yīng)的發(fā)光信號(hào)增強(qiáng)，由此可用來(lái)定量測(cè)定溶液中草甘膦的含量；

（2）利用自組裝法制備ag⁺/g-c3n4/gce修飾電極，其電極制作較簡(jiǎn)便，材料價(jià)格低廉，穩(wěn)定性好，無(wú)毒，不污染環(huán)境；利用草甘膦與ag⁺的配位作用，提高了方法的選擇性，有效減低了共存物質(zhì)的干擾；

（3）該方法不需要特殊條件下的培養(yǎng)和樣品前處理等步驟，檢測(cè)速度快，操作簡(jiǎn)單；本方法對(duì)草甘膦的檢出限相對(duì)較低，具有較高的實(shí)用價(jià)值，選擇性好，靈敏度高，采用電致化學(xué)發(fā)光方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)草甘膦農(nóng)藥的高靈敏和低成本檢測(cè)，對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品中草甘膦農(nóng)藥的檢測(cè)具有重要意義。

附圖說(shuō)明：

圖1所示為不同電極電致化學(xué)發(fā)光圖譜（1-g-c3n4/gce，2-ag⁺/g-c3n4/gce，3-pmg/ag⁺/g-c3n4/gce）。

具體實(shí)施方式：

為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實(shí)例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。

實(shí)施例1一種簡(jiǎn)易的草甘膦農(nóng)藥的電致化學(xué)發(fā)光檢測(cè)方法

1.g-c3n4的制備：用電子天平稱10g尿素放在坩堝中，放入馬弗爐之中，以5℃/min程序升溫至550℃，恒溫干燥2.5h得到淡黃色的g-c3n4。取制得的g-c3n4100mg于錐形瓶，加入100ml超純水，超聲16h，所得溶液在6000r/s下離心，除去未能分散的g-c3n4，取上清液，在60℃下旋蒸得到乳白色的懸出液；

2.ag⁺/g-c3n4/gce電極的制備：用1.0μm、0.3μm、0.05μm的al2o3拋光粉依次打磨直徑為4mm的玻碳電極(gce)，分別在乙醇和超純水之中超聲清洗3min，用氮?dú)獯蹈?；移?μl1mg/mlg-c3n4滴在潔凈的gce表面，紅外烘烤直到溶劑蒸發(fā)，冷卻到室溫，得到g-c3n4/gce電極；隨后，將g-c3n4/gce電極浸入到濃度為10^-3mol/l的ag(no3)2溶液20min；然后拿出來(lái)用超純水輕輕的沖洗二次，在室溫條件下晾干，得到ag+/g-c3n4/gce電極；

3.利用上述ag⁺/g-c3n4/gce修飾電極測(cè)定溶液中草甘膦，具體步驟為：

（1）將制備的ag⁺/g-c3n4/gce電極分別浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液或不同濃度的草甘膦溶液中15分鐘，然后用超純水將電極徹底的清洗除去物理吸附的物質(zhì)；

（2）以0.1m過(guò)硫酸鉀的0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液為底液，以浸泡后的修飾電極為工作電極，ag/agcl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，使用mpi-b型多參數(shù)化學(xué)發(fā)光分析測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)置光電倍增電壓為300v，在電位區(qū)間-1.5~0v、掃描速度100mv/s的條件下測(cè)定體系電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度；ag⁺/g-c3n4/gce電極浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液時(shí)所側(cè)得的電致發(fā)光強(qiáng)度記為i0，而浸入草甘膦標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)所得電致發(fā)光強(qiáng)度記為im，計(jì)算發(fā)光強(qiáng)度差值△i（△i=im-i0）；△i與草甘膦濃度的對(duì)數(shù)lgc呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性范圍為1.0×10^-11~1.0×10^-6mol/l，線性方程為△i=13.64+2.13lgc，c是濃度，單位是mol/l，線性相關(guān)系數(shù)r²=0.9950，檢出限為3.0×10^-12mol/l；

（3）結(jié)合上述線性關(guān)系，對(duì)未知濃度的草甘膦樣品進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算出草甘膦濃度：以浸泡后的修飾電極為工作電極，ag/agcl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，使用mpi-b型多參數(shù)化學(xué)發(fā)光分析測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)置光電倍增電壓為300v，在電位區(qū)間-1.5~0v、掃描速度100mv/s的條件下測(cè)定體系電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度。ag⁺/g-c3n4/gce電極浸入0.1mpbs(ph8.0)緩沖溶液時(shí)所側(cè)得的電致發(fā)光強(qiáng)度記為i0，而浸入草甘膦未知溶液時(shí)所得電致發(fā)光強(qiáng)度記為ix，計(jì)算發(fā)光強(qiáng)度差值△i(△i=ix-i0）,將△i帶入上述方程，可求算出待測(cè)液中草甘膦的濃度。