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基于电化学传感技术的农药残留检测方法技术

技术编号:41652719 阅读:5 留言:0更新日期:2024-06-13 02:42
本发明专利技术公开了基于电化学传感技术的农药残留检测方法,包括以下步骤:S1、建立检测模块,所述检测模块由农药残留检测单元由三电极体系、恒电位模块和主控模块、蓝牙模块、显示模块组成。本申请中,在适体传感器选择性捕获啶虫脒的情况下,由于啶虫脒在电极表面的吸附会阻断电极表面电子传递而且会覆盖适体传感器表面上的可用电活性位点,导致适体传感器的活性面积减少,电化学响应能力降低,对过氧化氢的催化还原能力减弱,通过计时电流法测定电化学响应信号,代入催化过氧化氢还原的信号与啶虫脒浓度对应关系回归方程计算出啶虫脒的浓度,保证了农药残留检测的高效性与精确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农药残留检测,尤其涉及基于电化学传感技术的农药残留检测方法


技术介绍

1、农药植保作业是保障作物产量和质量的重要手段。但当前普遍存在农药过量施用的问题,这会对农田土壤、空气和作物果实产生严重污染,极大影响了人们的生命健康。为准确掌控农药对农业环境的污染情况,需应用快速精确的先进测定手段对农药残留进行长期监测。

2、中国专利公开号cn113720835a,公开时间20211130,公开了一种土壤农药残留检测方法,包括以下检测步骤:对不同区域不同深度的土壤进行取样,采用破壁机对各个土壤样品进行破碎处理;拿取电子天平,对破碎处理后的土壤样品进行称重,然后将称重后的不同土壤样品导入各个反应管内等待使用;配比试剂并进行震荡摇匀后等待使用;加入土壤样品,离心摇匀后静置过滤,加入镁液试剂和显色剂试剂,盖上样品盖后进行摇匀并进行反应;开启农药残留检测器进行检测。由于采用破壁机,可以实现对取样后的土壤进行破碎处理的目的,达到了避免出现土壤结块影响检测效果的情况,由于采用对土壤进行称重取样,可以根据检测需要和规格称取合适质量份的土壤样品进行检测,达到了保障检测精度的目的。

3、诸如上述现有的农药残留分析检测中存在前处理程序繁琐、检测周期长、操作复杂等问题,因此开发一种高灵敏性以及高效的检测方法是十分必要的,故而亟待提出相应的基于电化学传感技术的农药残留检测方法来解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于:为了解决上述问题,而提出的基于电化学传感技术的农药残留检测方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:

3、基于电化学传感技术的农药残留检测方法,包括以下步骤:

4、s1、建立检测模块,所述检测模块由农药残留检测单元由三电极体系、恒电位模块和主控模块、蓝牙模块、显示模块组成,所述三电极体系包括有工作电极、辅助电极和参比电极,且工作电极为啶虫脒适体传感器;

5、s2、土壤取样,在小喷壶中配置浓度为100pg/ml的标准啶虫脒溶液,并且在待测试区域中选取4块面积为0.5m×0.5m的取样点,将标准的啶虫脒溶液,提前5天均匀地喷洒在土壤表面,等待五天后采集土壤深度为0-5cm的土壤样本;

6、s3、将的样本与相同体积的超纯水充分搅拌形成混合溶液,等待沉淀后出现土壤上清液,使用移液枪移取20μl的土壤上清液,滴涂在适体传感器上,在湿润的环境中孵化30min;

7、s4、使用超纯水将电极表面多余的啶虫脒溶液充分冲洗,最后在5ml含有100μmh202的pbs缓冲液中,用基于电化学原理的农药残留检测模块进行检测,并将检测结果记录在试验表中,根据入催化过氧化氢还原的信号与啶虫脒浓度对应关系回归方程计算啶虫脒的浓度。

8、优选地,所述辅助电极采用铂丝电级,所述参比电级采用饱和的甘汞电级。

9、优选地,所述工作电级串联有电阻rω和电阻ru,所述工作电级与参比电级之间连接有界面阻抗zwk与zc。

10、优选地,所述恒电位电路包括有西门子am06模块、ne5532双路低噪声运算放大器与电压跟随器。

11、优选地,所述蓝牙模块采用es40c模拟量蓝牙。

12、优选地,所述上位机包括西门子700iev3屏幕和手机app,所述西门子700iev3屏幕和手机app分别通过网线和蓝牙与装置通信。

13、优选地,所述啶虫脒适体传感器的制备过程为:

14、步骤一、使用氧化铁粉末在麂皮上将玻碳电极打磨成镜面;

15、步骤二、将打磨后的玻碳电极浸在吡咯/硫酸软骨素溶液中;

16、步骤三、移取edc、nhs催化剂和浓度为10-6m的啶虫脒适配体的孵化液,滴涂在硫酸软骨素/聚吡咯纳米线修饰的玻碳电极上,在湿润的环境中孵化75min;

17、步骤四、将制备的电极缓慢浸入超纯水中,以去掉表面多余的孵化液即成功制备啶虫脒适体传感器。

18、优选地,所述步骤s2完成后,将土壤样本编号并使用电子天平进行称量,并将称重数据记录在试验记录表中,接着计算土壤样本质量相对标准偏差。

19、综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:

20、本申请中,以土壤中啶虫脒残留为研究对象,对各个机构的关键设计参数进行仿真分析和计算,根据分析结果对土壤采样预处理装置的器件进行选型,确定电气控制系统的控制方案,在适体传感器选择性捕获啶虫脒的情况下,由于啶虫脒在电极表面的吸附会阻断电极表面电子传递而且会覆盖适体传感器表面上的可用电活性位点,导致适体传感器的活性面积减少,电化学响应能力降低,对过氧化氢的催化还原能力减弱,采用基于电化学原理的农药残留检测模块,通过计时电流法测定电化学响应信号,代入催化过氧化氢还原的信号与啶虫脒浓度对应关系回归方程计算出啶虫脒的浓度,保证了农药残留检测的高效性与精确性。

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【技术保护点】

1.基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述辅助电极采用铂丝电级,所述参比电级采用饱和的甘汞电级。

3.根据权利要求7所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述工作电级串联有电阻RΩ和电阻Ru,所述工作电级与参比电级之间连接有界面阻抗ZWK与ZC。

4.根据权利要求2所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述恒电位电路包括有西门子AM06模块、NE5532双路低噪声运算放大器与电压跟随器。

5.根据权利要求3所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述蓝牙模块采用ES40C模拟量蓝牙。

6.根据权利要求4所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述上位机包括西门子700IEV3屏幕和手机APP,所述西门子700IEV3屏幕和手机APP分别通过网线和蓝牙与装置通信。

7.根据权利要求5所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述啶虫脒适体传感器的制备过程为:

8.根据权利要求6所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述步骤S2完成后,将土壤样本编号并使用电子天平进行称量,并将称重数据记录在试验记录表中,接着计算土壤样本质量相对标准偏差。

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【技术特征摘要】

1.基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述辅助电极采用铂丝电级,所述参比电级采用饱和的甘汞电级。

3.根据权利要求7所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述工作电级串联有电阻rω和电阻ru,所述工作电级与参比电级之间连接有界面阻抗zwk与zc。

4.根据权利要求2所述的基于电化学传感技术的农药残留检测方法,其特征在于,所述恒电位电路包括有西门子am06模块、ne5532双路低噪声运算放大器与电压跟随器。

5.根据权利要求3所述的基于电化学传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:李萍刘永泉徐龙
申请(专利权)人:嘉兴闪驰科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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