[发明专利]金基纳米材料电化学传感器快速检测农兽药残留的方法

说明书

一种金基纳米材料，所述金基纳米材料由Au和Cu两种金属元素组成，或者由Au和Ag两种金属元素组成；所述金基纳米材料为球形颗粒，粒径统一，为9‑11nm，优选为10nm。利用该金基纳米材料制备得到金基合金纳米材料修饰的玻碳电极，利用该电极检测农兽药残留，可以在大幅度降低电极成本的前提下，快速、定量地检测出待测样品中甲苯咪唑、阿苯达唑等农药残留，并且检测限大大低于国家标准。

技术领域

本发明涉及一种痕迹量农用化学品的分析检测方法，具体的说是一种金基纳米材料电化学传感器应用于检测含咪唑基的氨基甲酸酯类兽药残留的方法。

背景技术

近年来，氨基甲酸酯类农药因其具有广谱、低毒等优点而使用广泛。氨基甲酸酯类农药主要有呋喃丹、丁苯威、异丙威、西维因、阿苯达唑、甲苯咪唑等。其中，阿苯达唑和甲苯咪唑属于高效广谱驱虫药，杀虫作用强，通常用于家畜的驱虫。农兽药残留会对农产品和环境造成污染，进而影响人体健康。由于氨基甲酸酯类农兽药能够抑制乙酰胆碱酯酶的酶促反应，主要危害人体的生殖系统、内分泌系统、神经系统以及免疫系统，可能导致头昏、乏力、呕吐等症状，严重的将导致免疫疾病、肾衰竭和癌症，甚至死亡。

目前氨基甲酸酯类农兽药的检测方法主要有高效液相色谱法、酶抑制法、气相色谱法、免疫分析法、传感器法等。由于色谱法等方法检测氨基甲酸酯类农兽药需要使用大型仪器、操作技术含量高、检测周期长，无法现场对待测样品进行快速农残检测分析，因此构建氨基甲酸酯类农兽药的快速检测方法具有良好的发展前景。目前氨基甲酸酯类农兽药快速检测方面采用最多的方法主要有酶联免疫法、酶抑制法、荧光光谱法、生物传感器法。尽管上述方法具有快速、灵敏等优点，但酶联免疫、生物传感器法中的生物活性物质贮存难、易失活、成本高，并且在检测实际样品时容易出现假阳性，导致结果出现偏差。基于此，构建无生物活性物质参与的快速检测氨基甲酸酯类农兽药方法具有重要的研究意义和应用价值。目前通过利用非酶物质作为敏感材料修饰电极，构建电化学传感器可以有效地解决由于生物活性物质失活等原因导致检测不灵敏的难题。

电化学传感器由于具有快速、成本低、灵敏度高、选择性好、能够在线检测等诸多优点而被广泛关注。通过对电极表面进行功能化修饰能够改变电化学传感器的性能。此外，可以用来修饰电极的材料种类丰富。相较于酶抑制法，电化学传感器的性能更稳定，受外界因素影响更小，并且还能够通过在线检测实时掌握检测的结果。此外，由于氨基甲酸酯类农兽药大部分具有-NO₂、-N＝N-等或其他不饱和基团，容易在电极上发生氧化还原反应，因此用电化学传感器法检测氨基甲酸酯类农兽药具有良好的应用前景。

目前，电化学传感器法检测氨基甲酸酯类农兽药研究较少。此外，金属电化学传感器通常利用贵金属作为敏感元件，贵金属价格昂贵，并且纯金属质地柔软，在过大的电压下可能会出现熔断的问题。

发明内容

本发明针对现有技术上的不足，旨在提供一种快速检测含咪唑基的氨基甲酸酯类兽药残留的方法，通过制备双金属合金纳米材料电极，减少了贵金属Au的使用量，降低了成本，提高了稳定性。合金中的银和铜导电性能优良，具有良好的电化学性能。

本发明利用含咪唑基的氨基甲酸酯类兽药在金基纳米材料表面容易发生不可逆的电化学氧化反应的原理，制备了AuAg、AuCu两种金基纳米材料作为金属电极，利用电化学差分脉冲伏安法快速检测含咪唑基的氨基甲酸酯类兽药。电化学检测过程中，金基合金纳米材料对氨基甲酸酯类兽药呈现唯一确定的氧化峰，从而实现定性的检测；通过电极表面的电流密度与农药浓度呈一定线性关系，从而实现定量的检测。

本发明的技术方案主要包括金基纳米合金材料的制备、性能检测及制备金属电极，利用电化学快速检测含咪唑基的氨基甲酸酯类兽药。

优选的，所述的金基纳米合金是一种纳米复合材料，进一步有选为AgCu纳米材料。