分子印迹电化学传感器检测鸡肉、鱼肉和牛奶中磺胺二甲基嘧啶残留

目的 食品中兽药残留是造成食品安全的关键问题之一,严重危害消费者的健康,而磺胺类药物因为价格低廉,被广泛应用于动物源性食品的生产中,建立一种方便、快捷的磺胺类药物残留的检测方法对确保动物源性食品安全尤为重要。方法 以玻碳电极为基底,以导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩对其进行增敏处理并与分子印迹技术结合原位电化学聚合形成分子印迹薄膜,并对电极的修饰方法、修饰时间、聚合液中功能单体与模板分子比例进行了优化。利用扫描电镜和电化学手段对电极修饰情况进行表征,通过吸附实验对材料吸附性能进行表征。结果 电极经过修饰后11 min即可达到吸附平衡,合成的分子印迹电极对模板分子磺胺二甲基嘧啶的吸附能力远大于非印迹电极,通过选择性实验可以看出制备的分子印迹电极具有良好的选择性。将合成的磺胺二甲基嘧啶分子印迹电化学传感器用于实际样品鸡肉、鱼肉和牛奶中磺胺二甲基嘧啶残留量检测,进行线性回归分析,证实了制备的传感器具有良好的分析性能,该传感器在磺胺二甲基嘧啶浓度为5~1000 μg/L时具有良好的分析性能,R2>0.99,且在实际样品检测中得到满意的回收率（71.92%~103.72%）,与其它方法相比具有更低的检出限（0.406 μg/L）。结论 将分子印迹技术与电化学工作站结合,研制的分子印迹电化学工作站具有分子印迹的特异性选择与电化学的灵敏,检测的结果满足国标定量分析检测要求,并且为磺胺类药物检测提供了新的手段。     

基于Fe3O4@C/\[BSMIM\]HSO4/GCE传感器检测铅离子

目的：采用Fe₃O₄@C/\[BSMIM\]HSO₄/GCE对水中的铅离子进行定量分析。方法：在四氧化三铁（Fe₃O₄）的基础上,制备了具有核壳结构的Fe₃O₄@C纳米复合材料,并复合1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐 （\[BSMIM\]HSO₄）离子液体,以玻碳电极（Glassy carbon electrode,GCE）为载体,制备了Fe₃O₄@C/\[BSMIM\]HSO₄/GCE,并利用其对饮用水中铅离子进行定量分析。结果：Fe₃O₄@C具有良好的导电性和分散性,Fe₃O₄@C/\[BSMIM\]HSO₄/GCE具有较好的电化学稳定性和电催化活性。利用Fe₃O₄@C/\[BSMIM\]HSO₄/GCE对饮用水中铅离子进行定量分析,铅离子浓度与峰电流在0.1～80.0 μg/L内呈良好的线性关系,R²=0.999 5,检出限为0.038 μg/L （S/N=3）,检出限较低,其加标回收率在97.60%～100.93%,回收效果较好,准确度较高。且该传感器重复性较好,连续差分脉冲扫描10次其相对标准偏差为2.446%。结论：该方法简单、快捷、可靠,为饮用水中铅离子的检测分析提供了一种新的解决方案。     

磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器的制备及其快速检测食品中磺胺嘧啶药物残留

以磺胺嘧啶为模板分子,邻氨基苯酚为功能单体,采用紫外光谱法优化二者比例,以羧基化多壁碳纳米管和纳米金为修饰材料,用滴涂法修饰玻碳电极,在高氯酸-高氯酸钠溶液（pH?5.5）中电聚合形成邻氨基苯酚聚合膜,制备磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器。实验选用含0.5?mol/L?KCl及5?mmol/L?K3[Fe(CN)6]-K4[Fe(CN)6]的水溶液为表征溶液,采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究传感器的电化学响应特性,优化制备条件,研究印迹传感器对模板分子及其结构类似物的选择性响应性能,并将该传感器应用于食品中磺胺嘧啶药物残留的快速检测。在最佳条件下,磺胺嘧啶浓度在1.0×10－8～2.0×10－6?mol/L范围内线性关系良好,检出限为3.3×10－9?mol/L,样品加标平均回收率在83.50%～97.80%之间,相对标准偏差不大于4.0%。该传感器制作成本低、操作简便快速、检测灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好,具有良好的应用前景。     

胶原纤维负载MnO2的制备及其对甲醛的催化去除

以荆树皮单宁改性的胶原纤维作为载体,通过其与KMnO₄反应,制备了胶原纤维负载活性MnO₂的新型材料。利用差式扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对材料的结构及形貌进行了分析,并以该材料为催化剂,在室温、无光条件下对空气中甲醛进行了催化氧化实验,考察了该材料的应用性能。结果表明,该材料保持了胶原纤维的形貌及结构,MnO₂在该纤维表面分散良好。该材料对空气中甲醛具有良好的催化氧化活性,实验条件下6 h内有效去除率可达97%以上,重复使用8次,仍保持良好的催化活性。     

基于二氧化锡/碳化硅空心球纳米链的电化学传感器检测食用油中黄曲霉毒素B1

在电极基底和抗体探针修饰生物相容性良好的二氧化锡/碳化硅空心球纳米链、聚苯胺纳米线、金纳米颗粒等纳米材料,放大电化学信号,提高检测灵敏度,构建黄曲霉毒素B₁直接竞争检测电化学传感器。结果表明:该传感器对黄曲霉毒素B₁的检测线性范围为3.81pg/mL～1.00μg/mL,检出限为1.13pg/mL。传感器具有良好的稳定性、重现性和特异性,对食用油的检测添加回收率在84.6%～107.6%,变异系数在5.42%～10.49%,可应用于食用油中黄曲霉毒素B₁的快速筛查。     

多孔PAN/MnO2超细纤维的制备及除甲醛性能

采用二元溶剂体系,通过相分离静电纺丝法制备出多孔聚丙烯腈(PAN)超细纤维负载纳米二氧化锰(MnO₂)复合材料。利用扫描电镜(SEM)、场发射电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)等手段对多孔PAN-MnO₂纤维进行了表征。结果表明,PAN纤维微孔结构清晰,纤维内部及表面含有大量的MnO₂纳米颗粒;多孔PAN超细纤维具有一定的吸甲醛性能,而且掺杂了具有催化活性的MnO₂纳米颗粒后,多孔PAN@MnO₂超细纤维除甲醛效率显著提高,80 min内甲醛去除率达到57.9%;经过5次循环使用后,甲醛去除率仍保持在46.3%。     

MnO2纳米片功能化修饰的氮掺杂碳纤维电化学性能研究

以细菌纤维素(BC)为模板原位生长聚吡咯,再将其高温碳化以得到高导电性能的氮掺杂碳纤维(NCF),通过水热反应将MnO₂纳米片修饰到NCF表面,形成核壳结构的MnO₂纳米片包裹氮掺杂碳纤维(NCF/MnO),并对其进行理化分析。结果表明,相对₂于纯δ-MnO₂,NCF/MnO₂具有更优异的电化学性能,在1 A/g的电流密度下,其比电容达到193.2 F/g;在10 A/g的电流密度下进行10000次恒流充放电后,其比电容保持率为107%,具有优异的循环稳定性;NCF的引入能极大提高MnO₂电化学性能,为MnO₂电极材料的发展提供理论依据。     

基于氧化锌@金纳米复合材料/玻碳电极电化学传感器检测双酚A

目的 制备了氧化锌@金纳米复合材料/玻碳电极(Zinc oxide@Gold nanocomposites/Glassy carbon electrode,ZnO@Au/GCE)传感器,对双酚A进行检测分析。方法 合成了氧化锌纳米花(Zinc oxide nano flower,ZnO)并在ZnO上面生长纳米金(Gold Nanocomposites,Au)制备了新型的ZnO@Au纳米复合材料。以ZnO@Au为修饰材料,采用玻碳电极(Glassy carbon electrode,GCE)构建了ZnO@Au/GCE)传感器。通过对缓冲液、ZnO@Au的优化,确定ZnO@Au/GCE的最佳工作条件,对双酚A进行检测分析。结果 ZnO@Au不仅导电性、稳定性好而且具有良好的催化性,可有效提高ZnO@Au/GCE的灵敏度。双酚A浓度与氧化峰电流分别在0.05~1.0 μmol/L和1.0~240 μmol/L范围内呈线性关系,检出限(S/N=3)为0.021 μmol/L,加标检测结果与高效液相色谱法一致,且该传感器重复性、稳定性和选择性较好对常见干扰物有良好的抗干扰能力。结论 ZnO@Au/GCE操作简便、快捷且准确度高可用于双酚A的快速定量分析。     

石墨烯/MnO2/纳米纤维素柔性电极材料的制备及其性能研究

本研究采用真空抽滤的方法复合纳米纤维素、石墨烯和MnO₂,制备石墨烯/MnO₂/纳米纤维素柔性电极材料,探讨了在三者不同配比、不同电化学扫描速率和不同电流密度下对柔性电极材料性能的影响。结果表明,随着扫描速率的增加,材料的比电容逐渐下降,当扫描速率为10 mV/s时,材料（m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶5∶2）的比电容达117.5 F/g,当扫描速率为90 mV/s时,比电容降至40.4 F/g;随着电流密度的增大,材料的比电容逐渐下降,当电流密度为0.5 A/g时,材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）的比电容达112.5 F/g,当电流密度为1 A/g时,比电容降为20.5 F/g;随着石墨烯的减少,材料面电阻增大,当石墨烯配比为50%时,面电阻为15.60 Ω/□,当石墨烯配比为30%时,面电阻增至47.20 Ω/□;材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）循环充放电1次后,比电容为112.5 F/g,循环充放电100次后,比电容为90.9 F/g,表现出良好的充放电及循环使用性能。纳米纤维素对柔性电极材料的力学性能有极大影响,当纳米纤维素与石墨烯质量比为5∶5时,石墨烯/纳米纤维素柔性电极材料弹性模量达2184 MPa。     

α-MnO2@ZAC活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

本研究以蔗渣为原料,ZnCl₂活化制备的活性炭(ZAC)作为导电基底,采用水热法将一维α-MnO₂沉积到ZAC上,研究α-MnO₂沉积量对复合材料电化学性能的影响。X射线光电子能谱仪(XPS)和元素分析仪(EA)结果显示,ZAC中成功掺杂了Mn元素,随着ZAC占比增加,复合材料中负载的Mn含量从29.78%减至5.57%。X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪分析表明,ZAC表面水热沉积了以一维隧道结构的纳米棒状为主要晶相的α-MnO₂,制备了具有石墨结构的复合材料,其中,MnZAC-4具有最大比电容327 F/g,在循环1000次后比电容仍能保持88.2%,且电化学阻抗较小。此外,根据透射电子显微镜(TEM)、XRD和拉曼光谱结果探讨了在ZAC上沉积α-MnO₂制备α-MnO₂@ZAC复合材料的机理。     

基于二氧化锰纳米片和核酸外切酶I构建荧光适配体传感器检测氯霉素

为创建食品中氯霉素的新型快速检测方法,以二氧化锰纳米片淬灭适配体的荧光,核酸外切酶I酶切放大荧光信号,构建了检测氯霉素的适配体传感器。结果表明:在适配体浓度50nmol/L,二氧化锰质量浓度0.05mg/mL,核酸外切酶用量0.4U/μL,酶切时间50min的最佳荧光检测条件下,线性范围为0.1~80.0nmol/L,检出限为0.08nmol/L。构建的检测方法具有操作简单,检测灵敏度高的优点,并实现了在食品样品中的准确检测。     

Li/MnO2一次电池用纸基隔膜的制备和性能研究

本研究以天丝纤维为原料,通过打浆获得原纤化天丝纤维,采用湿法成形技术制备了原纤化天丝隔膜并应用于Li/MnO₂一次电池,对比探讨了不同原纤化程度天丝纤维隔膜和熔喷无纺布隔膜的微观形貌、孔隙结构和电化学性能。结果表明,原纤化程度的增加使隔膜表面细小纤维覆盖主干纤维,同时孔隙率从76.3%降到67.3%,Gurley值从3.30 s增加到10.1 s,平均孔径从0.79μm降到0.35μm,电池欧姆阻抗RΩ从1.55Ω增加到1.94Ω,电池放电电压平台和比容量明显降低。相比于熔喷无纺布隔膜,天丝隔膜厚度较小,平均孔径较小且孔径分布均匀,离子阻抗较低,放电性能稳定。     

仿生皮肤电化学传感器的构建及其对鸡蛋过敏原卵清蛋白的检测

为模拟食物过敏原刺激皮肤后的真实反应,参考人体皮肤的层次结构,利用成纤维细胞和肥大细胞联合打印具有表皮层和皮下组织层的仿生皮肤微组织,结合聚吡咯修饰、电化学快检技术构建仿生皮肤电化学传感器。结果表明,该传感器对鸡蛋卵清蛋白能够进行良好识别检测,其中,线性范围为0.5～2.5 μg/mL,线性方程为y＝4.45C＋14.24,R2为0.998,检出限为0.19 μg/mL。该电化学传感器的成功构建表明生物3D打印技术制备具有多细胞复合仿生结构的可能性。     

纳米Ag@TiO2、Fe@TiO2和Zn@TiO2的抑菌活性比较研究

探索常见金属离子掺杂对抑菌片的抑菌性能的影响,为新型纳米TiO₂抑菌片的制备与改善提供技术基础。选择固定质量分数的Ag⁺、Zn²⁺和Fe³⁺掺杂TiO₂,通过抑菌圈、MIC与MBC方法综合评价其抑菌性能,对微观结构进行表征分析,探讨抑菌性能差异的原因。结果表明:抑菌性能大小顺序为Ag@TiO₂> Zn@TiO₂> Fe@TiO₂,Zn@TiO2 的抑菌活性较好但抑菌稳定性差Ag@TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC、MBC均是10、20 mg/L,Zn@TiO₂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC、MBC均是30、50 mg/L。表征发现抑菌活性强弱主要归因于纳米TiO₂表面与金属离子共同产生的活性位点数量及稳定性,与孔结构或表面宫能团的关联不大。     

Al2O3负载ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水的研究

将ZnO负载在Al₂O₃上,制备用于催化臭氧降解造纸废水中有机物的催化剂(Al₂O₃@ZnO);采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对Al₂O₃@ZnO催化剂进行物相分析;研究了造纸废水的初始pH值、反应时间和催化剂用量对Al₂O₃@ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水效果的影响;并进行了自由基捕集剂叔丁醇实验,以探讨降解造纸废水中有机物的主要因素。结果表明,本研究成功制备了具有良好催化性能的Al₂O₃@ZnO催化剂;在造纸废水初始pH值为11、催化剂用量为2.0 g/L、反应时间为60 min的条件下,Al₂O₃@ZnO催化剂对造纸废水中COD_Cr的去除率可达到84.6%,与单独使用臭氧氧化方法相比,COD_Cr去除率明显提高,且COD_Cr的动力...     

基于还原氧化石墨烯的电化学适配体传感器对黄曲霉毒素M1的检测

本实验基于还原氧化石墨烯（RGO）构建了一种用于黄曲霉毒素M₁（AFM₁）检测的电化学适配体传感器。采用红枣汁还原氧化石墨烯（GO）制备RGO,RGO通过滴涂法修饰在玻碳电极（GCE）表面,利用电沉积法将纳米金修饰在RGO/GCE上,AFM₁的适配体（Apt）通过Au-S键固定在AuNPs/RGO/GCE电极表面用于靶标AFM₁的捕获。当AFM₁存在时,AFM₁与适配体特异性结合形成AFM₁-Apt复合物,该复合物阻碍了电子的传递,导致电化学信号减弱。对RGO的制备条件进行优化,利用差示脉冲伏安法（DPV）监测电极表面的电化学信号,并对不同类型的毒素（黄曲霉毒素B₁、黄曲霉毒素B₂、赭曲霉毒素A和伏马毒素B₁）、不同浓度的AFM₁（1×10?7~5×10?4 ng/mL）以及羊乳样品进行检测以确定电化学适配体传感器的特异性、灵敏性和实用性。结果表明,GO:红枣汁=2:1（V:V）,pH=11时所制备的RGO的导电能力最强。传感器的电信号与AFM₁浓度的对数呈线性关系,检测范围为1×10?7~5×10?4 ng/mL,检测限为3.3×10?5 pg/mL,同时所建立的方法仅对AFM₁的检测有响应,而对干扰毒素无响应,说明电化学适配体传感器的特异性良好。使用建立的AFM₁电化学适配体传感器对羊奶中的AFM₁含量进行测定,发现所构建的传感器具有很高的灵敏性和良好的选择性,有望应用于食品工业中真菌毒素的快速、准确检测当中。     

免疫亲和层析净化-高效液相色谱法同时测定牛奶和奶粉中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2

建立牛奶和奶粉中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2的免疫亲和层析净化和柱后衍生高效液相色谱测定方法。样品经溶解、离心、过滤后,通过免疫亲和柱,黄曲霉毒素特异性抗体选择性地与存在的黄曲霉毒素抗原键合,形成抗体-抗原复合体。甲醇-乙腈混合溶液(4:5,v:v)洗脱,带荧光检测器的高效液相色谱仪经柱后衍生测定,外标法定量。标准曲线线性良好,添加回收率在57.0%～88.7%,相对标准偏差在3.37%～16.9%,牛奶中各黄曲霉毒素检出限:B1为2ng/kg,B2为1ng/kg,G1、G2为3ng/kg,M1、M2为5ng/kg;奶粉中B1为20ng/kg,B2为10ng/kg,G1、G2为30ng/kg,M1、M2为50ng/kg,检测低限能够满足各国对牛奶和奶粉中黄曲霉毒素的限量要求。该方法准确、快速、灵敏度高,适用于牛奶和奶粉中黄曲霉毒素的测定。