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摘要:研究中合成了铁(Fe)、钴(Co)共掺杂锆基有机骨架纳米材料(Fe, Co co-doped UiO-66),并将其应用于乙酰胆碱酯酶生物传感器对有机磷类化合物的检测。通过构建Fe, Co co-doped UiO-66酶生物传感器,旨在提升其对有机磷类化合物的检测灵敏度与选择性,并探索其在农药残留监测领域的潜在应用价值。研究结果表明,所合成的材料呈现高分散性的八面体结构,Fe和Co离子掺杂并未改变其晶体结构。实验验证了该材料适用于生物传感器的制备。优化后的最佳检测条件为:材料添加量2 mg/mL、酶量0.6 U、PBS缓冲液pH 7.5及孵育时间20分钟。扫速研究表表明,该电极的工作状态受电极表面控制。所构建的生物传感器在有机磷化合物浓度范围为1×10-14 mol/L至1×10-8 mol/L时表现出良好的线性响应,检出限低至2.3×10-15 mol/L。通过对番茄和芒果样品进行加标回收实验,结果显示其加标回收率分别为103.21%~106.16%和99.12%~103.31%,相对标准偏差分别为3.44%~4.29%与3.63%~6.73%,充分证明了该传感器在实际应用中的可靠性和有效性。得益于优异的电子传导性和丰富的活性位点,该材料显著增强了乙酰胆碱酯酶在其表面的固定化效果,为开发高效农药残留检测技术提供了新思路。
文章目录
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 Fe, Co 共掺杂 UiO-66的合成
1.2.2 AChE/UiO-66/GCE复合修饰电极的制备
1.2.3 AChE/Fe doped UiO-66/GCE复合修饰电极的制备
1.2.4 AChE/Fe, Co co-doped UiO-66/GCE复合修饰电极的制备
1.2.5 样品表征
1.2.6 检测条件
1.2.7 最佳测试条件
1.2.8 标准曲线的建立
1.2.9 抗干扰性实验、重现性和重复性
1.2.10 实际样品检测
1.3 数据处理
2 结果与讨论
2.1 Fe, Co co-doped UiO-66材料的修饰及表征
2.2 修饰电极表征
2.3 酶生物传感器构建条件优化
2.4 酶生物传感器在含有ATCl条件下的扫描速率与电流关系
2.5 有机磷检测