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新型纳米角电化学传感器检测果汁中的杀菌剂

发布时间:2022/9/16 9:50:01编辑:Ma Liang
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       多菌灵是一种杀菌剂,用于许多水果和蔬菜作物,以杀死或限制真菌的发育。尽管多菌灵有利于作物生产,但其频繁使用可能会对果蔬作物产生急性和延迟的有害影响,从而降低其产量。

      来自《食品化学》杂志的一篇预验证论文通过使用新型碳纳米角@还原氧化石墨烯 ( CNH@RGO ) 传感器对水果和蔬菜汁中的多菌灵进行电化学检测来解决这个问题。

多菌灵:概述和有害影响

       随着公众的健康意识增强,水果和蔬菜汁变得越来越重要。这些果汁通常是使用诸如挤压、蒸馏和离心等物理过程,使用蔬菜和水果作为原料制成的。然而,这些作物在种植过程中可能会受到多种疾病的破坏,因此需要使用化学品进行病原体管理。

       多菌灵是一种范围广泛的苯并咪唑类杀菌剂,细胞毒性低,效果显着。此外,多菌灵广泛用于农业作业,可以成功控制多种植物病害。然而,某些有害的多菌灵成分可能会被土壤吸收并转移到果汁产品中。

       许多研究表明,长时间接触多菌灵也会引发眼部损伤、肝脏疾病、呕吐和染色体异常。因此,设计和优化检测水果和蔬菜汁中多菌灵的技术非常重要。

电化学分析:多菌灵检测的未来

       检测多菌灵的典型技术包括毛细管分析、气相色谱法和荧光光谱法。尽管如此,这些方法有一些局限性,包括操作复杂、灵敏度有限、设备昂贵和相当大的差异。

       相比之下,用于检测多菌灵的电化学测试具有方便、快速、成本低廉和选择性高等优点。

       一些碳纳米粒子,如还原氧化石墨烯 (RGO) 和碳纳米角 (CNH),富含含氧活性基团。它们还可以与多菌灵中的亚氨基建立氢键,从而丰富多菌灵并提高电化学传感的响应性。

       此外,先前的研究表明,整合多种碳化合物可以增强复合材料的导电和电催化能力。

提高电化学多菌灵检测效率

       人们普遍认为,纳米复合材料 ( CNHs@RGO ) 比单独的 RGO 或 CNHs 具有更高的多菌灵检测电催化潜力。然而,生产这些复合材料非常具有挑战性,因为 RGO 和 CNH 具有相同的界面电荷。

       四铵盐十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可以有效地改变纳米粒子的界面电荷。此外,CTAB能够解决碳纳米结构中水分分布不充分的问题。CTAB 是一种适用于生产用于多菌灵检测的CNHs@RGO复合材料的交联剂。

       先前的研究还表明,将金属纳米粒子应用于碳纳米粒子可以增加碳纳米粒子的电化学活性表面积、催化性能和耐久性。与单金属前体相比,双金属核壳配合物通常表现出优异的催化性能。

       在这种情况下,由于金 (Au) 和铂 (Pt) 之间的强电相互作用,金铂核壳纳米粒子 ( Au@Pt NPs) 是电化学检测应用的合适候选者。

当前研究的亮点和主要发展

       在这项研究中,研究人员开发了一种基于玻璃碳电极 (GCE) 的传感器,该电极采用Au@Pt NPs 和CNHs@RGO定制,用于对水果和蔬菜汁中的多菌灵进行极其准确的电化学传感。

       电极材料的生产方法首先通过扫描电子显微镜 (SEM)、zeta 能力、能量色散光谱仪 (EDS) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 进行了检查。

       然后研究了用于传感器检测和定量评估的适当设置。最后,使用胡萝卜汁和橙汁来验证传感器的适用性。

       方法学评估表明,所制备的传感器对水果和蔬菜汁中的多菌灵具有出色的检测能力,包括较宽的线性范围、1.64 nmol/L 的低检测限和合理的回收率。此外,该传感器还表现出优异的抗干扰性和重现性。

       碳纳米角、还原氧化石墨烯和Au@Pt NPs 具有强大的电子转移能力和大的电化学活性表面积,这在很大程度上是传感器卓越性能的主要原因。

       基于这些结果,可以合理地假设在这项工作中创建的电化学检测传感器可以提供一种实用、经济高效且准确的方法来检测各种水果和蔬菜汁样品中的农药残留。

微信号:ayiwangapp17

(来源: 贤集网 )

标签:GCMS6800EVA材料气相色谱质谱联用仪,扫描电子显微镜,杀菌剂

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