基于电聚合opd/oap复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于分子印迹技术、超分子化学、电化学分析领域，涉及一种分子印迹电化 学传感器的制备方法及其应用，具体地说是一种基于电聚合0PD/0AP复合膜制备三唑类分 子印迹电化学传感器的方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 三唑类农药是一类广谱内吸型杀菌剂，可以用于防治由黑星菌属、核盘菌属等引 起的植物病害，被广泛应用于小麦等粮食作物以及果蔬等农产品的种植过程中，但是由于 农药的滥用及不合理使用，势必会造成相关农产品中的农药残留超标，进而在人或畜禽在 后期食用了进行过加工或未进行加工的相关食物后，给人体及动物体内分泌系统带来极大 的伤害。所以，建立一种快速、灵敏的三唑类农药残留检测方法具有重要意义。
[0003]目前，常用于三唑类农药残留检测的方法主要是色谱法，但其存在处理时间长、操 作繁琐、运行成本高、选择性差、有机溶剂用量大等缺点。而分子印迹电化学传感器克服了 上述缺陷，具有操作简单、成本低，选择性好、传质快的优点，有望实现对三唑类农药残留的 快速、灵敏检测。目前，腈菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊唑醇或三唑酮等三唑类分子印迹电 化学传感器的制备并将其应用到实际样品检测中尚未见报道。
[0004] 分子印迹技术（molecularimprintingtechnology,MIT)是指为获得在空间构 型和结合位点上与某一目标化合物完全匹配的高分子聚合物的制备技术，属于超分子化学 中主客体化学的范畴，是高分子化学、生物化学等多学科的边沿科学。近年来，将分子印迹 技术与电化学快速分析相结合制备分子印迹电化学传感器成为了研宄热点。分子印迹聚合 物敏感材料具有耐高温、高压、酸、碱和有机溶剂，可用化学方法合成，可多次重复使用，易 于保存等优点。将分子印迹聚合物成功地固定在转换器表面是制备分子印迹电化学传感器 关键的一步。
[0005] 近些年，人们已经通过采用不同的方法制备了各种分子印迹电化学传感器，常用 的方法有原位引发聚合法、涂膜法、电化学聚合法。然而电化学聚合法因其成膜快速，膜与 转换器结合紧密、膜厚可控的优点成为研宄最多的一种方法。电聚合法是将印迹电极放入 含有模板分子和功能单体的支持电解质溶液中，功能单体通过氧化、还原在电极表面生成 正离子或负离子自由基，自由基通过缩合反应生成聚合物，而与此同时模板分子借助于和 功能单体分子间的相互作用力将具有选择识别性位点引入聚合膜中，进而制备出分子印迹 电化学传感器。电化学聚合法包括恒电位沉积法、循环伏安法、恒电流沉积法。恒电位沉积 法目前主要应用于壳聚糖的沉积试验中，有一定的局限性；与之相反，循环伏安法被广泛地 应用于电化学传感器的制备过程中，并且在聚合的过程中可以通过选择不同类型的功能单 体，或者调节电解质溶液的PH值的方法制备出带有电活性和非电活性的印迹聚合物薄膜。 目前，人们多采用单一的功能单体进行电聚合，因功能单体存在分子结构中所含极性官能 团个数少、种类少等局限性，而影响了聚合膜的稳定性和选择性。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题，是提供一种基于电聚合0PD/0AP复合膜制备三唑类分 子印迹电化学传感器的方法，它以三唑类物质为模板分子，oro与OAP为混合功能单体，在 玻碳电极表面电聚合成一种对三唑类物质具有特异性识别的聚OPD/OAP复合膜，复合功能 单体的使用，提高了聚合物薄膜中结合位点的选择性能，有利于模板分子与功能单体形成 稳定的主客体复合物，使模板分子能够在聚合物网状结构中保持良好的刚性结构并且形成 具有记忆效应的空腔，该制备方法简单、易于控制，制备的分子印迹电化学传感器稳定性 好，灵敏度高，成本低，响应快。
[0007] 本发明的另外一个目的，是提供上述基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子 印迹电化学传感器的应用，它可用于对果蔬等农产品中残留的三唑类农药进行快速检测。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法，它按照如 下的步骤顺序进行： (1) 玻碳电极预处理 将玻碳电极抛光并洗绦，然后将电极置于〇. 5mol/L的H2SO4溶液中，循环扫描；取出电 极冲洗后，置于电活性探针溶液中循环扫描，直至得到稳定的循环伏安响应，得到具有活性 的电极A; (2) 电聚合0PD/0AP复合膜 将A置于聚合液中，在-0. 5~I. 5V的电位区间、扫描速度为0. 01~0.lV/s时，循环扫 描得到嵌有三唑类模板分子的致密不导电的聚0PD/0AP复合膜印迹电极，氮气吹干，得B; 所述聚合液为含有功能单体和模板分子的磷酸盐缓冲溶液，其中，磷酸盐缓冲溶液的pH=6. 5 ;所述的功能单体为等摩尔用量的邻苯二胺和邻氨基酚；模板分子为三唑类物质； 模板分子与功能单体于聚合液中的摩尔浓度比为1:5~10 ; (3 )模板分子的洗脱 将B置于醋酸-甲醇溶液中洗脱后，得目标产品，即三唑类分子印迹电化学传感器。
[0009] 作为本发明的限定： 所述的步骤（2)中，循环扫描的圈数为15~25圈； 所述的步骤（3)中，醋酸-甲醇溶液是由体积比为1:9的醋酸与甲醇配制而得，洗脱时 间为10~20min; 所述的步骤（1)中，电活性探针为铁氰化钾；电活性探针溶液是由2mmol/L铁氰化钾 与lmol/L氯化钾等体积混合配制而得； 所述的步骤（1)中，"将玻碳电极抛光"是指将玻碳电极依次用〇. 5ym、0. 3ym、0. 05ym的Al2O3粉抛光； 所述的步骤（2)中，模板分子与功能单体于聚合液中的摩尔浓度比为1:6 ; 所述的步骤（2 )中，三唑类物质为腈菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊唑醇或三唑酮中的一 种。
[0010] 本发明还有一种限定，所述的步骤（1)中，在电活性探针溶液中循环扫描时的电位 区间为-〇? 5~I. 5V、扫描速度为0? 01~0?lV/s。
[0011] 本发明还提供了上述三唑类分子印迹电化学传感器的应用，它用于特异性吸附三 唑类物质。
[0012] 作为本发明应用的一种限定，它应用于农产品中三唑类农药残留的分析检测。
[0013] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于： ① 该传感器采用聚0PD/0AP复合功能单体进行电聚合，模板分子与聚合物的官能团之 间产生了更多的结合位点，相对于邻苯二胺单聚膜或邻氨基酚单聚膜，本发明所提供的复 合共聚膜更有利于模板分子与功能单体形成稳定的主客体复合物，致使模板分子能够在更 加立体的聚合物网状结构中保持良好的刚性结构，并且形成了具有记忆效应的空腔； ② 制备的传感器选择性强，稳定性好，灵敏度高，成本低，响应快； ③ 本发明与现有三唑类检测技术相比，操作过程简单，成本低，耗时短，选择性强，灵敏 度高； ④ 本发明的制备步骤简单、易于控制。
[0014] 本发明提供的三唑类分子印迹电化学传感器适用于对果蔬、米麦谷粒等农作物中 残留的三唑类农药进行分析检测。
[0015] 本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。
【附图说明】
[0016] 图1为实施例1中腈菌唑分子印迹膜制备过程示意图； 图2为不同体系的紫外吸收光谱图（a:腈菌唑-OAP体系，b:腈菌唑-OPD体系，C:腈 菌唑-OAP-OPD体系）； 图3为电聚合时原料的浓度-电流示意图； 图4为电聚合过程中循环扫描圈数-电流示意图； 图5为印迹传感器的模板洗脱时间-电流示意图； 图6为不同电极在电活性探针溶液中的循环伏安曲线（a:裸电极，b:印迹电极洗脱模 板后，c:印迹电极未洗脱模板）； 图7为不同修饰条件下的电极在电活性探针溶液中的交流阻抗谱图； 图