[发明专利]稀土掺杂TiO2

说明书

本发明公开了一种稀土掺杂TiO₂光电化学传感器快读检测有机磷农药的方法。该传感器以CdSe结合稀土元素掺杂TiO₂作为光敏材料，在可见光照射下，利用有机磷农药对乙酰胆碱酯酶与其底物硫代乙酰胆碱所产生的电子供体的抑制作用，对有机磷农药进行检测。对氯吡硫磷的检测范围为1ng/mL‑100ug/mL，检测限为0.1ng/mL。该方法继承了光电化学的快速、便携，廉价等优点，同时也具有优良的灵敏性和抗干扰性。

技术领域

本发明属于电化学检测领域，具体涉及一种稀土掺杂TiO₂光电化学传感器检测有机磷农药的方法。

背景技术

有机磷农药(OPs),是一种极强的神经毒素，被广泛的应用于农业生产过程中，其方便性，高效性，以及广泛的适用性为人们所接受。近年来，随着人类科技发展进步，人们发现有机磷农药，会不可逆的抑制人体内的乙酰胆碱酯酶催化水解其底物乙酰胆碱。导致人体内的乙酰胆碱蓄积，从而导致过度兴奋，严重可危害生命。

目前对于有机磷农药的检测主要集中于以下几种方法：色谱法、免疫法、光度法和酶抑制法等。一般的色谱法灵敏度低，准确度差，往往只能定性分析。而一些高端的色谱，仪器繁重复杂，无法临场检测，检测成本高，不适合经常性的检测。光度法是一种在显色剂存在的条件下，与有机磷农药中的某些官能团发生氧化、酯化、络合等反应，从而产生颜色，于此进行定量或定性的检测分析，但其极容易造成干扰，出现假阴性的情况。免疫法是利用抗原抗体特异性反应的原理来进行检测，所以对其试剂的选择要求往往很高。

本发明中，结合传感器的快速性，以及反应的准确性，建立了一种用于快速检测有机磷农药的光电化学传感器方法。提出基于稀土元素掺杂TiO₂并结合CdSe的一步无标记的传感器，用于快速和超敏感检测有机磷农药。

发明内容

本发明的目的旨在构建一种，高灵敏性，抗干扰强，检测时间短，成本低廉的光电化学传感器，用于有机磷农药的检测。

本发明采用的技术方案为：一种稀土掺杂TiO₂光电化学传感器检测有机磷农药的方法，步骤如下：

步骤1、制备Ho³⁺Yb³⁺掺杂TiO₂量子点

将正钛酸四丁酯溶解于乙醇中，滴加含有Ho³⁺Yb³⁺离子的浓硝酸溶液，混合均匀后在高压反应釜中200℃保持10小时，收集沉淀物并经洗涤后干燥。具体为：

将Ho₂O₃Yb₂O₃分别溶于浓硝酸中，生成Ho³⁺Yb³⁺，正钛酸四丁酯溶解于乙醇中，磁力搅拌下逐渐滴加含有Ho³⁺Yb³⁺离子的溶液，再充分搅拌，将混合均匀的悬浊液转移到高压反应釜中，200℃保持10小时，收集沉淀物并用蒸馏水和乙醇分别洗涤，80℃真空条件下干燥10小时。

步骤2、制备水溶性TGA-CdSe量子点溶液

利用Se粉和NaBH₄在超纯水中反应，制备前驱体溶液；

将CdCl₂·2.5H₂O溶于蒸馏水中，加入巯基乙酸(TGA)，用NaOH调节pH，加入上述前驱体溶液，在氮气条件下充分反应后即获得水溶性TGA-CdSe溶液。具体为：

取适量超纯水于10mL试管中，通入高纯氮气3分钟，分别将Se粉和NaBH₄依次倒入瓶中，同时停止通氮气，塞上橡胶塞，反应一段时间至黑色Se粉完全溶解，待反应结束后生成黄色澄清溶液，成功制备前驱体溶液；