基于可循环磁性纳米探针的农药荧光传感器的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.课题的意义：

在现代农业实践中，农药主要通过消杀害虫及除草来促进农业生产力的提高与发展。据文献报道，^[1,2]通过使用杀虫剂，全球近三分之一的农作物产量得到了提高。但是，土壤中的农药残留不仅严重污染了食物，而且还严重破坏了生态系统，给人们的日常生活带来了极大的危害。因此，农药污染获得了越来越多的关注并且成为了当今最为紧迫的挑战之一。为了正确管理农药，各国政府都制定了大量指导农药使用的政策，并且规定了食品和农产品的农药最高残留水平。虽然大多数检测结果表明农药残留皆在允许的范围内，但生物累计效应仍会增加人体健康的安全风险。此外，一些高活性、毒性机理不明的新型杀虫剂正在不断的进入市场，然而却缺乏对其相关残留的控制及分析手段。因此，为了确保食品质量、保护生态系统、保护人类健康，农药残留分析迫在眉睫。

阿特拉津又名莠去津，化学名为2-氯-4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5-三嗪，分子式为c₈h₁₄cln₅，是一种人工合成的三嗪苯类除草剂，剂型主要为40%悬浮剂，是选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂。这是北方旱区作物的常用除草剂，主要适用于玉米、高粱、果园和林地等，使用量呈逐年增长趋势。阿特拉津的使用大大促进了世界精耕农业和效益农业的发展。虽然阿特拉津是一种低毒除草剂，但在施用过程中有20%~70%会长期残留与土壤中,并且结构稳定,水溶性强,衰期长,难以降解。^[3]随着时间的推移，阿特拉津的污染全球性、环境持久性和内分泌干扰等特性所引起的环境与健康问题,引起了世界各国的高度重视。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标：

目前阿特拉津残留的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法等。上述方法需要昂贵的仪器设备和专业的操作人员，不适宜现场的快速检测。近年来，越来越多的科研工作者构建基于适配体的传感器，荧光传感器因其简便、高灵敏、快速等优点而被广泛的应用于检测领域。

故此，本课题的目的是开发一种针对阿特拉津的快速传感分析技术。拟利用荧光分析方法，并设计一种荧光团修饰适配体功能化的荧光纳米探针，通过可控地与磁性纳米材料结合，从而得到了可特异性识别阿特拉津的磁性纳米循环荧光探针，并最终实现可以快速简便、高灵敏度、高特异性的阿特拉津的荧光传感技术。同时，在保证探针识别的灵敏度及特异性的基础上，本课题拟结合磁性纳米材料的可循环性及光学性质，实现探针使用的可循环性，通过节约资源降低检测成本，为阿特拉津的检测和适配体在农药检测技术起到一定的推进作用。

3. 研究的方法与方案

1.研究方法：

1.1 磁性材料的合成和表征

根据文献记录，结合自身实验室实际情况，探究磁性材料最优合成路径。并对中间产物和最终产物利用紫外-可见吸光光度计和傅里叶红外光谱等进行表征。

4. 研究创新点

特色或创新之处

1. 创新性的将磁性材料和纳米探针结合起来用于构建农药荧光传感器

2. 将构建的纳米探针创新性地实现可循环利用

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2019.10-2019.11 查阅相关资料文献，设计实验路线，明确实验流程，并开展初步实验。