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分子印迹—碳纳米管电极的制备及其对氯霉素的选择性检测

陈雅琼  
【摘要】:近年来日益出现的抗生素耐药菌与抗生素的滥用密切相关,氯霉素(Chloramphenicol, CAP)作为首个由人工合成的广谱抗生素,其在环境中的残留对人类和动物的健康造成严重威胁。目前国内外用于CAP残留检测的主要方法有色谱法、免疫分析法等,但此类方法操作复杂、仪器昂贵、检测速度较慢。电化学传感器技术检测快速方便、灵敏度高,却缺乏选择性。由于环境样品的复杂性及现场检测的要求,研究和开发具有快速、高灵敏度、高选择性特点的抗生素残留检测方法迫在眉睫。 本研究基于分子印迹聚合物(Molecularly imprinting polymers, MIPs)独特的选择性识别功能,以及碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯)及金属纳米颗粒巨人的比表面积和优异的电子传递能力,使用热聚合法和电聚合法分别在纳米材料修饰的钛片电极和玻碳电极表面合成CAP分子印迹膜,构建出在水相中对CAP具有高灵敏度和高选择性的新型分子印迹电化学传感器,并采用示差脉冲伏安法(DPV)对水中CAP进行检测。 通过对分子印迹电极的各类表征和实际样品的检测,证实了纳米材料具有提高电子传递速率、增强电极灵敏度的作用,分子印迹聚合膜为电极提供了选择性识别能力。在优化条件下,分子印迹电极对CAP的检测线性范围为0.1~100mg/L,检测限达0.024mg/L (S/N=3);相同条件下,印迹电极对干扰物质青霉素、甲砜霉素、对硝基苯酚的响应分别是氯霉素的0.11%,5.8%和10%,显示良好的选择性识别能力。 本研究结合了分子印迹技术的选择性、碳纳米材料的高效电子传递速率、和电化学传感器的方便快捷的优点,用以检测水体中CAP的浓度,发展了一种CAP检测的新方法,为环境中CAP类污染物的高灵敏度、选择性在线检测提供重要的技术支撑。


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