食品中微量有毒物質(zhì)傳感檢測(cè)方法研究.pdf

1、近年來(lái),三鹿奶粉、蘇丹紅等食品中毒事件的不斷出現(xiàn),引起國(guó)家政府部門和人們?nèi)罕妼?duì)食品安全監(jiān)控的高度重視。引發(fā)食品安全問(wèn)題的因素很多,如人工添加或環(huán)境污染等均可以引起食品安全事件。過(guò)氧化苯甲酰,常用作面粉增白劑,用于改善面粉的色澤和加快面粉的后熟。然而,過(guò)氧化苯甲酰在面粉烹飪的過(guò)程中形成苯、苯酚、自由氧等有害物質(zhì),對(duì)人體健康不利;三聚氰胺,因其高的含氮量而被非法商家添加到奶制品中冒充蛋白質(zhì),來(lái)增加奶粉中的含氮量。研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間接觸三聚氰胺,

2、會(huì)出現(xiàn)體重增加遲滯、中樞神經(jīng)和腎功能紊亂。因此,建立食品中人為添加的殘留的有毒物質(zhì)的快速分析方法具有重要意義。
　　納米材料具有大比表面積、多表面活性中心、高催化效率、強(qiáng)吸附能力等優(yōu)異性能。通過(guò)共價(jià)鍵,配位鍵,離子鍵等相互作用將不同納米粒子組裝而成納米復(fù)合材料,由于各粒子間的協(xié)同效應(yīng),不僅具有原單一納米材料的性質(zhì),而且產(chǎn)生更多新的優(yōu)異性能。納米復(fù)合材料已經(jīng)在化學(xué)、生物細(xì)胞學(xué)、電催化、生物傳感等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文合

3、成了性能優(yōu)異的金納米粒子、量子點(diǎn)、氧化石墨烯、石墨烯,并以他們?yōu)榛A(chǔ)納米材料,通過(guò)自組裝方式合成了納米復(fù)合材料,并構(gòu)建了相應(yīng)的電化學(xué)/生物/光化學(xué)傳感器,其主要內(nèi)容如下:
　　1.基于金納米棒-辣根過(guò)氧化物酶過(guò)氧化苯甲酰生物傳感器
　　將金納米棒和辣根過(guò)氧化物酶以自組裝的方式依次修飾到Au電極表面。得益于金納米棒大的比表面積和生物兼容性,復(fù)合膜表面的酶不易脫落并保持了良好的催化活性。同時(shí)由于粒子間良好的協(xié)同效應(yīng)與電子直遞作用

4、,電極呈現(xiàn)很高的催化活性和快速響應(yīng)特征。用該復(fù)合膜傳感器實(shí)現(xiàn)了面粉中過(guò)氧化苯甲酰的分析檢測(cè),檢測(cè)限為8.5×10-7molL-1。
　　2.基于金納米棒-石墨烯復(fù)合膜過(guò)氧化苯甲酰阻抗傳感器
　　首先制成PAMAM氧化石墨烯的復(fù)合物,在氧化石墨烯表面引入氨基,進(jìn)而用硼氫化鈉溶液對(duì)其進(jìn)行還原得到氨基化的石墨烯。以自組裝方式將金納米和氨基化的石墨烯依次修飾到玻碳電極表面。利用石墨烯對(duì)過(guò)氧化苯甲酰的吸附及過(guò)氧化苯甲酰對(duì)石墨烯的氧化作

5、用,研究過(guò)氧化苯甲酰對(duì)石墨烯納米復(fù)合膜阻抗的影響。在1×10-3~1×10-8molL-1范圍內(nèi),膜電極的阻抗變化與過(guò)氧化苯甲酰的濃度呈良好線性相關(guān)。
　　3.以CdTe量子點(diǎn)為熒光探針測(cè)定奶粉中的微量三聚氰胺
　　以巰基乙酸(TGA)修飾的CdTe量子點(diǎn)(QDs)為熒光探針,在強(qiáng)堿條件下實(shí)現(xiàn)了奶粉中三聚氰胺痕量分析。由于大部分的重金屬離子在強(qiáng)堿性條件下以沉淀形式或陰離子的形式存在,該檢測(cè)方法的選擇性和靈敏得到大大提高,檢測(cè)

6、限達(dá)1.4×10-11molL-1。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三聚氰胺的氨基可以取代TGA的巰基而修飾到量子點(diǎn)的表面。有三聚氰胺存在的TGACdTeQDs體系中,生成了三聚氰胺包裹的CdTeQDs。由于這兩種量子點(diǎn)表面帶相反的電荷,它們以靜電力作用團(tuán)聚而使體系熒光猝滅。
　　4.基于石墨烯/CdTeQDs納米復(fù)合物汞離子阻抗傳感器
　　汞有很強(qiáng)的親硫性,石墨烯的具有強(qiáng)吸附性質(zhì)。合成了巰基乙酸修飾的碲化鎘/石墨烯納米復(fù)合材料并將其滴涂到金電極表

7、面,構(gòu)建了Hg2+阻抗傳感器。研究了Hg2+對(duì)電極阻抗的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由于巰基碲化鎘量子點(diǎn)的引入,石墨烯對(duì)Hg2+的吸附作用加強(qiáng),且電極的交流阻抗變化對(duì)Hg2+的濃度在1×10-3~1×10-7molL-1范圍內(nèi)呈良好線性相關(guān)。
　　5.以CdS量子點(diǎn)為熒光探針檢測(cè)中藥中的微量鐵
　　利用對(duì)環(huán)境對(duì)機(jī)體均無(wú)毒無(wú)害的淀粉作為修飾劑合成了水溶性的CdS量子點(diǎn)。該量子點(diǎn)的相對(duì)熒光強(qiáng)度的變化與Fe3+的濃度在5×10-8~5×10-