基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法

申请号 CN202011039993.5

专利名称 基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法

专利类型 发明 

年份 2021 

公开号 CN112162026A

公开日 2021.01.01

主分类号 G01N27/333

分类号 G01N27/333  G01N27/30  G01N27/48 

申请日 2020.09.28

申请人 南京农业大学 

国家省市 江苏 

联系地址 210095 江苏省南京市玄武区卫岗1号

发明人 赵国  汪小旵  章永年  卢伟  代德建 

代理人 柏尚春

代理机构 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204

内容摘要 本发明公开了一种基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法，包括以下步骤：(1)将纳米传感材料修饰到特定基底上，构建纳米传感通道，制备监测传感器件；(2)将待测样品经过强酸处理后滴加在通道上；(3)电还原将三价砷通过电还原沉积到通道中并测量电压-电流曲线；(4)氧化电势活化通道；(5)测试通道电化学掺杂后的载流子浓度及阻值变化率转移速率，建立预测模型；(6)将土壤样品滴涂到纳米传感通道上，按上诉过程测量阻值变化率，使用测量模型对土壤中三价砷浓度进行测定。本发明的传感器件无需修饰生物识别元件，响应快，成本低，抗干扰能力较强。本发明的监测方法操作简单，可为新型土壤重金属检测设备及土壤重金属快速检测方法提供技术支持。

主权利要求 1.一种基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)合成具有半导体属性和对三价砷电还原具有催化属性的纳米传感材料；(2)将纳米传感材料修饰到特定基底上，构建纳米传感通道，调节纳米传感通道的半导体属性和催化属性，并添加导线及引脚，制备用于三价砷检测的传感器件；(3)使用强酸作为支持电解质，对不同浓度三价砷的待测样品进行处理，并将处理后的待测溶液滴涂到以纳米传感通道为中心的测试区域；(4)对纳米传感通道施加还原电势，采用电还原方式将三价砷沉积到纳米传感通道中，实现对纳米传感通道的电化学掺杂；(5)测试传感器件的源极和漏极在特定栅极电压下的电压-电流曲线，以及传感器件的漏极和栅极在特定源极电压下的电压-电流曲线；(6)对纳米传感通道施加氧化电势，清除纳米传感通道掺杂的单质砷，进而对纳米传感器件中的纳米传感通道进行活化；(7)测试纳米传感通道在不同浓度三价砷电化学掺杂前后的载流子浓度及转移速率变化，通过源极和漏极间的电压-电流曲线计算纳米传感通道阻值，并根据三价砷浓度和纳米传感通道阻值变化率建立预测模型；(8)将土壤样品浸提液滴涂到纳米传感通道上，采集电化学掺杂后纳米传感通道的阻值变化率，使用预测模型对土壤样品中的三价砷浓度进行测定。

PDF文件 浏览全文