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基于石墨烯适配子自组装水凝胶的土霉素可视化传感检测方法
引言
土霉素是一种广泛应用于农业领域的广谱抗生素，用于控制作物病害和控制畜禽感染的疾病。然而，土霉素在土壤和水中的过度使用导致对环境和人类的危害。因此，开发一种高效、经济、快速、准确、可视化的土霉素检测方法对于环境和食品安全至关重要。
石墨烯和其它二维材料因其独特的电化学特性、高分子活性、化学和物理稳定性、表面积和量子库效应等特性，被广泛用于传感器和检测器的制备。
自组装水凝胶是现代化学和材料科学领域中研究的热点之一，它不仅具有良好的成像性能、材料可编程性、生物相容性和热稳定性等优点，还能通过改变凝胶结构和化学成分来实现检测和识别分子的灵敏度和选择性。本文将利用自组装水凝胶构建的石墨烯适配子，开发一种基于可视化的土霉素传感检测方法。
材料与方法
实验材料
石墨烯适配子、土霉素、氢氧化钠、聚乙二醇2000、去离子水、乙酸纤维素膜等。
适配子制备和表征
石墨烯适配子的制备方法如下：将4-羟基二苯甲酸和石墨烯分别置于反应瓶中后，加入醋酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺，用氮气气流保护反应，反应5小时。然后将反应体系放入移液器中，滴加甲醇，离心洗涤后进行烘干。最后，用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱法对适配子进行表征。结果表明，制备的适配子具有典型的石墨烯结构，且可用于土霉素的选择性识别。
自组装水凝胶制备和表征
在试管中加入约1ml的适配子水溶液，然后加入1ml聚乙二醇水溶液（约40wt%含量），同时滴加氢氧化钠调节pH值，在搅拌下均匀混合。然后将混合溶液静置24小时，形成自组装水凝胶。利用扫描电子显微镜和透射电镜研究水凝胶的微观形态和结构。结果表明，制备的水凝胶纳米纤维直径约10-30nm，呈网络状分布，具有良好的纤维交联性和内部孔隙结构。
土霉素传感检测方法
为了测试自组装水凝胶对土霉素的识别特性，我们采用透析技术将土霉素样品注入水凝胶中，然后在24小时内通过适当的显色试剂反应实现了土霉素对水凝胶的选择性识别，从而实现了土霉素的可视化定量检测。
结果与讨论
实验结果表明，利用石墨烯适配子和自组装水凝胶结构可以实现土霉素的选择性识别，并通过可视化方法进行定量检测。适配子能够纳入水凝胶并形成网络状结构，增强了水凝胶的灵敏度和选择性。该方法具有实时、灵敏、选择性高和可重复性好的特点，可广泛应用于环境监测和食品安全等领域。
结论
本文利用石墨烯适配子和自组装水凝胶构建了一种基于可视化的土霉素传感检测方法，并表征了适配子和水凝胶的形态和结构。实验结果表明，该方法具有高选择性、灵敏度和可重复性等优点，可用于环境监测和食品安全领域。未来，我们将继续改进和完善该方法，以提高其实用价值和实际应用效果。