基于分子印跡技術(shù)的農(nóng)藥遠程監(jiān)檢QCM傳感器研究.pdf

1、農(nóng)藥在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛。有相關(guān)統(tǒng)計顯示全世界每年大約有200萬人因農(nóng)藥污染而患病，工業(yè)排放的污水中農(nóng)藥超標、大棚蔬菜施藥不當及施用違禁高毒農(nóng)藥對環(huán)境安全和人類身體健康造成極大威脅，成為亟待解決的重大社會問題。傳統(tǒng)的農(nóng)藥檢測手段大多設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜，需要使用大量有機溶劑進行預(yù)處理，并且無法實時監(jiān)測。目前，市場迫切需要能實現(xiàn)對工業(yè)廢水、食品生產(chǎn)加工聚集區(qū)、農(nóng)藥生產(chǎn)和施用現(xiàn)場農(nóng)藥遠程監(jiān)檢的方法。因此研究無需樣品預(yù)處理，能簡單、快速、

2、實時地監(jiān)檢水中農(nóng)藥及農(nóng)藥噴施過程的檢測手段具有十分重要的意義。本文首次提出并構(gòu)筑了農(nóng)藥現(xiàn)場檢測監(jiān)控系統(tǒng)的理念和方法，并以制備簡單、易于分離、特異性好的分子印跡聚合物為識別手段；以超靈敏、非標記性和能實時在線檢測的石英晶體微天平為檢測手段；以最常用的有機磷農(nóng)藥毒死蜱為模板分子，制備具有樣品無需預(yù)處理，高特異性和高靈敏度，可直接檢測水相以及蔬菜大棚噴霧中的毒死蜱乳油的功能的石英晶體微天平傳感器，努力實現(xiàn)農(nóng)藥實施現(xiàn)場及農(nóng)藥污染源實施遠程檢測監(jiān)

3、控的設(shè)計目的。本課題的研究內(nèi)容和結(jié)果具體包括以下三個方面：
　　1.設(shè)計并通過電化學(xué)聚合方法以毒死蜱乳油為模板分子，吡咯為功能單體，磷酸鹽緩沖溶液作溶劑，制備了毒死蜱分子印跡聚吡咯修飾的石英晶體微天平
　　傳感器，并對其制備條件進行了優(yōu)化；通過電化學(xué)循環(huán)伏安、交流阻抗、靜態(tài)水接觸角、石英晶體微天平、掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡分別對聚吡咯印跡薄膜的性質(zhì)及表面形貌進行了表征。
　　2.通過毒死蜱聚吡咯印跡傳感器測定毒死蜱

4、乳油水溶液，同時制備的兩個傳感器檢出限分別為1.30 ppm和1.72 ppm，表明傳感器制備重現(xiàn)性良好。從特異性、溫度穩(wěn)定性、實際樣品實驗和再生性方面對傳感器的性能進行分析。結(jié)果表明印跡傳感器對毒死蜱乳油的檢測是對毒死蜱分子的特異性識別，檢測結(jié)果受溫度影響較小，該傳感器能檢測蔬菜汁液等復(fù)雜基質(zhì)中的毒死蜱，加標回收率92％~104%，相對標準偏差為4%，傳感器可再生13次。此外，在水相檢測時探索施加DEP對毒死蜱乳膠微粒進行富集，加快識

5、別速率，降低檢出限。
　　3.首先采用聚吡咯毒死蜱印跡傳感器對毒死蜱乳油噴霧進行測定，結(jié)果顯示頻率響應(yīng)受水影響較大，與農(nóng)藥的濃度沒有線性關(guān)系且特異性不好。繼而選擇強疏水性的聚偏氟乙烯（PVDF）作為成膜物質(zhì)制備了PVDF毒死蜱印跡傳感器，其測定農(nóng)藥噴霧有一定的特異性但仍未達到預(yù)期效果。進而又選擇有機硅絕緣漆為成膜物質(zhì)，從水接觸角在酸洗后增大及掃描電子顯微鏡圖中的大量微米亞微米凹槽推測其可能是形成了一種類荷葉的疏水結(jié)構(gòu)。識別過程中共