基于纳米插层材料的新型固相提取电化学传感界面构筑与农药残留检测研究

层状插层材料是一类具有特殊结构和功能的主体化合物。近期，本申请者采用电化学方法制备了层状双羟基水合金属氧化物纳米薄膜，通过形成主客体超分子化合物，完成了对含硝基芳香环类有机磷农药客体分子的固相提取，并结合溶出伏安法实现了有机磷农药的检测。基于此前期工作，本申请旨在构筑多样性基于插层材料的新型固相提取电化学传感平台，从中筛选出对农药分子具有特异选择识别性的功能化界面，研制农药残留分析检测的电流/电位型传感器，实现真正无酶、无标记的农残检测。研究揭示"电极纳米结构"与"传感器性能"的内在联系，为构筑基于纳米组装、固相提取和电化学检测技术的高效农残检测电化学传感器和设计功能化界面提供理论基础。同时，将流动注射和电化学检测技术联用，实现样品中农残的实时在线快速检测，促进农药残留电化学检测向着更灵敏、方便快捷、微型化方向发展。此项目研究可望促进化学、环境科学、材料学等学科的交叉融合。

在项目执行过程中，项目组利用层状插层材料制备方法的多样化、形貌及微结构的可控化，和可剥离、易组装、便于衍生化的特性，结合超声组装、剥离重组、层层组装及插层组装等纳米组装技术，在一定的弹性空间精心设计调控农药固相提取平台，以实现对农药残留的快速检测、灵敏分析为目标，成功构建了一系列基于固相提取-无酶无标记的农残检测电化学探针。实现了对有机磷类、氨基甲酸酯类、2,4-D, 五氯酚及一些新兴污染物POPs等检测。同时，将多功能的在线溶液处理技术—流动注射和电化学检测技术联用，实现了对样品中农药残留的实时在线快速检测，并针对高毒农药品种，建立了市面上几种常见的蔬菜瓜果类农产品农残检测的电化学快速检测技术。此项目研究促进了化学、环境科学、材料学等学科的交叉融合。