多菌灵检测方法与流程

本发明涉及，具体地，涉及一种多菌灵检测方法。

背景技术：

多菌灵(carbendazim，bcm)是一种低毒的高效的杀菌剂。它对由真菌引起的病害有防治作用，普遍用于农作物的生产过程。多菌灵能渗入植物内部，耐雨水冲刷，残效期长。因此，不论是从食品安全，还是从环境保护的角度来看，对于多菌灵残留的检测都是十分重要的。

目前，多菌灵的检测方法主要有荧光分析法、液-质联用法、高效液相色谱法、气相色谱法、紫外分光光度法等。但这些方法大都操作比较繁琐、且仪器也较为昂贵，而电化学方法则因其仪器简单、分析成本低、对环境污然小和易于自动化而备受关注。如今，用电化学法检测多菌灵的电极主要有改性蒙脱土修饰电极、多壁碳纳米管-聚中性红修饰电极等。但是，现有的电化学方法检测多菌灵的方法大多存在灵敏度较低和线性范围窄的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种灵敏度高、线性范围广的多菌灵检测方法，以解决上述问题。

具体地，本发明采取如下技术方案：

一种多菌灵检测方法，其包括以下步骤：

制备聚l-组氨酸修饰电极采用循环伏安法在玻碳电极表面沉积聚l-组氨酸，制得聚l-组氨酸修饰电极；

制备复合材料修饰玻碳电极将多壁碳纳米管悬浮液涂覆于所述聚l-组氨酸修饰电极的表面，然后干燥，制得复合材料修饰玻碳电极；

检测将所述复合材料修饰玻碳电极置于含多菌灵的b-r缓冲溶液中，在电位范围为0.9～1.6v、扫描速率为70～150mv/s的条件下，采用差分脉冲伏安法检测多菌灵的浓度。

基于上述，所述玻碳电极是依次经过打磨、抛光、清洗预处理的裸玻碳电极。

基于上述，所述制备聚l-组氨酸修饰电极的步骤包括：将所述玻碳电极置于l-组氨酸溶液中，在电位范围为-1.0～2.0v，扫描速率为0.03～0.09v/s的条件下，采用循环伏安法聚合10～20圈，使所述l-组氨酸溶液中的l-组氨酸聚合形成所述聚l-组氨酸，并沉积在所述玻碳电极的表面，制得所述聚l-组氨酸修饰电极。

基于上述，所述l-组氨酸溶液是浓度为0.0020～0.0030mol/l的l-组氨酸-pbs溶液，所述l-组氨酸溶液的ph＝6.5～7.5。

基于上述，所述多壁碳纳米管悬浮液的浓度为0.2～0.4mg/l。

基于上述，所述多壁碳纳米管悬浮液的步骤包括：将多壁碳纳米管和蒸馏水混合，超声分散均匀，制得所述多壁碳纳米管悬浮液。

具体的，浓度为0.2～0.4mg/l的所述多壁碳纳米管悬浮液的制备步骤包括：称取0.2～0.4mg的多壁碳纳米管加入到3ml二次蒸馏水中，在超声2～4h形成均匀的黑色悬浮液，得到多壁碳纳米管原液；然后取所述多壁碳纳米管原液和适量的二次蒸馏水混合，超声1～2h，制得浓度为0.2～0.4mg/l的所述多壁碳纳米管悬浮液。

基于上述，所述含多菌灵的b-r缓冲溶液中多菌灵的浓度为1～800μmol/l。

基于上述，所述含多菌灵的b-r缓冲溶液的ph值为1.60～2.00。

其中，所述b-r缓冲溶液为含有磷酸、硼酸、醋酸和氢氧化钠的缓冲溶液；所述l-组氨酸-pbs溶液的制备步骤包括：称取0.0020～0.0030mol的l-组氨酸，然后加入0.5mol/l的h2so4溶解，再加入ph＝6.5～7.5的pbs缓冲溶液定容至100ml，得到所述l-组氨酸溶液；所述pbs缓冲溶液是含有磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、氯化钠和氯化钾的磷酸盐缓冲溶液。

与现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明提供的多菌灵检测方法先在裸玻碳电极的表面沉积聚l-组氨酸制得聚l-组氨酸修饰电极，然后在所述聚l-组氨酸修饰电极的表面涂覆多壁碳纳米管形成复合材料修饰玻碳电极；由于聚l-组氨酸膜具有良好的导电性及对多菌灵具有催化性能，而多壁碳纳米管比表面积大，导电性能好，l-组氨酸和多壁碳纳米管共同作用，极的大改善所述复合材料修饰玻碳电极表面性能，增加了多菌灵的电化学反应位点，增大了所述复合材料修饰玻碳电极的有效反应表面积，并加快了多菌灵与所述复合材料修饰玻碳电极表面的电子传递速率，有效地提高了对多菌灵的电催化作用力，从而提高了电化学检测多菌灵时的分析灵敏度和检测线性范围；而且所述多菌灵检测方法可以对浓度为1～800μmol/l的多菌灵进行检测，检测范围较广；同时，所述多菌灵检测方法条件温和，易操作，原料廉价易得，成本低，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是不同电极在测定多菌灵的循环伏安图。

图2是不同扫描速率下多菌灵在所述复合材料修饰玻碳电极上的循环伏安图。

图3是扫描速率v与峰电流i的线性相关性图。

图4是不同ph值下多菌灵在所述复合材料修饰玻碳电极上的循环伏安图。

图5是氧化峰电位ep与ph的线性相关性图。

图6是不同浓度下多菌灵的差分脉冲伏安图。

图7是氧化峰电流i与浓度c的线性相关性图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

一种多菌灵检测方法，其包括以下步骤：

预处理先将玻碳电极在砂纸上打磨，再用0.3μm的三氧化二铝粉末抛光，直至所述玻碳电极的表面呈现镜面；然后在二次蒸馏水中超声清洗2～3min，取出，用二次蒸馏水冲洗，用滤纸擦干，得到裸玻碳电极；将所述裸玻碳电极放入含有1.0×10^-3mol/l的k3fe(cn)6和0.1mol/l的kno3的混合水溶液中，在三电极体系下，在扫描速率为0.1v/s，电位范围为-1.2～0.8v条件下测其循环伏安图；然后观察其伏安曲线，若两峰峰电位之差在90mv以内，说明所述裸玻碳电极的表面已经处理好；最后取出所述裸玻碳电极，用二次蒸馏水冲洗，滤纸擦干，备用；

制备聚l-组氨酸修饰电极将所述裸玻碳电极置于浓度为0.0020～0.0030mol/l、ph为6.5～7.5的l-组氨酸-pbs溶液中，采用循环伏安法聚合10～20圈，制得聚l-组氨酸修饰电极；其中，电位范围为-1.0～2.0v，扫描速率为0.03～0.09v/s；

制备复合材料修饰玻碳电极将浓度为0.2～0.4mg/l的多壁碳纳米管悬浮液涂覆于所述聚l-组氨酸修饰电极的表面，然后干燥，制得所述复合材料修饰玻碳电极；

检测将所述复合材料修饰玻碳电极置于含多菌灵的b-r溶液中，采用差分脉冲伏安法进行检测；其中电位范围为0.9～1.6v，扫描速率为70～150mv/s；其中，所述含多菌灵的b-r缓冲溶液中多菌灵的浓度为1～800μmol/l，ph值为1.60～2.00。

验证实验

1.不同电极在测定多菌灵的循环伏安曲线

在含有1×10^-3mol/l多菌灵、ph＝1.81的b-r缓冲溶液中，分别以裸玻碳电极、聚l-组氨酸修饰玻碳电极、多壁碳纳米管修饰玻碳电极、所述复合材料修饰电极作为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极形成三电极体系，对其进行循环伏安法扫描，得到多菌灵在不同电极上的电化学行为，如图1所示。图1中曲线a为所述复合材料修饰电极测定b-r缓冲溶液循环伏安曲线；图1中曲线b～e依次为在所述裸玻碳电极、所述聚l-组氨酸修饰电极、所述多壁碳纳米管修饰电极和所述复合材料修饰电极测定所述含有1×10^-3mol/l多菌灵、ph＝1.81的b-r缓冲溶液的循环伏安曲线，由图1可以看出，多菌灵在各电极上的阳极扫描过程中均会出现一个明显的氧化峰，但反向扫描时，却并未观察到相应的还原峰，这显然表明多菌灵的电极过程是完全不可逆的氧化过程；同时，与所述裸玻碳电极相比，多菌灵在所述聚l-组氨酸修饰电极上的峰电流ip＝-5.809×10^-5，峰形变好；在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的峰电流ip＝-9.284×10^-5，峰形变好；而多菌灵在所述复合材料修饰电极上的氧化峰电流ip＝1.360×10^-4，显著增强，达到最大，相比所述裸玻碳电极提高了3.7倍，且峰形尖锐对称。由此可见，聚l-组氨酸和多壁碳纳米管的共同作用，使电极表面性质得到大大改善，提供了较多的反响位点，增大了电极的有效反应表面积，并加快了多菌灵与电极表面的电子传递速率，有效地提高了对多菌灵的电催化作用力，从而提高了电化学检测多菌灵的分析灵敏度。

2.不同扫描速率下多菌灵在所述复合材料修饰玻碳电极上的循环伏安曲线

在含有1×10^-3mol/l多菌灵、ph＝1.81的b-r缓冲溶液中，在20～200mv/s的范围内依次改变扫描速率，用所述复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，采用循环伏安法对其不同扫描速率的影响进行了研究，结果如图2所示，图2中，a到h依次为扫描速率为20mv/s、50mv/s、80mv/s、100mv/s、120mv/s、150mv/s、180mv/s、200mv/s的循环伏安曲线。由图2可知，扫描速率在20～200mv/s内变化时，随着扫描速率的增大，多菌灵的氧化峰电流也不断增大，峰电位会逐渐发生正移，而且当扫描速率非常大时会出现两个峰，这表明扫描速率过大，测量会出现较大误差。以扫描速率对峰电流作图，如图3所示，由图3可知，多菌灵的氧化峰电流与扫描速率呈现良好的线性关系，线性方程和相关系数分别为：i＝-0.5034v-36.248，r＝0.997，说明多菌灵在复合电极上的氧化过程受吸附控制。同时为了减小背景电流，减少误差，提高信噪比和图形准确度，本发明提供的多菌灵检测方法中选择70～150mv/s为检测时扫描速率。

3.不同ph值下多菌灵在所述复合材料修饰玻碳电极上的循环伏安曲线。

在含有1×10-3mol/l的多菌灵的不同ph的b-r缓冲溶液中，用所述复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，采用循环伏安法对ph值对多菌灵检测的影响进行了研究，结果如图4所示，图4中a到f依次为ph＝5.02、4.1、3.26、2.56、1.98、1.81的循环伏安曲线。由图4可知，在ph从小到大变化时，多菌灵的氧化峰电流随着ph的增大而减小。因此，为了得到较高的响应电流，本发明提供的多菌灵检测方法中选择ph＝1.60～2.00的b-r缓冲溶液。如图5所示，多菌灵的氧化峰电位ep与其缓冲溶液的ph值呈现良好的线性关系，满足如下线性方程和线性相关系数：ep＝-0.00472ph+1.2206，r＝0.997。

4.不同浓度下多菌灵的差分脉冲伏安曲线

用ph＝1.81的b-r缓冲溶液配制一系列不同浓度的多菌灵溶液。采用所述复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，在三电极体系下，采用差分脉冲法对所述多菌灵溶液进行检测。检测结果如图6所示，图6中a到i依次为浓度是1μmol/l、5μmol/l、8μmol/l、10μmol/l、50μmol/l、80μmol/l、100μmol/l、500μmol/l、800μmol/l的多菌灵溶液的差分脉冲伏安曲线，由图6可知，随着多菌灵浓度的增大，其相应的响应峰电流也逐步增大。如图7所示，在1～800μmol/l的浓度范围内，多菌灵的峰电流与其浓度呈现出良好的线性关系，线性方程和相关性系数分别为：i(μa)＝-0.0709c-1.770，r＝0.997，检出限为1μmol/l。

综上所述，本发明提供的多菌灵检测方法检测灵敏度高，可以精确检测浓度为1～800μmol/l的多菌灵溶液，线性范围广，具有广阔的应用前景。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。