新型镝钒酸盐包裹氧化石墨烯纳米复合材料电化学检测水体及食品中多菌灵的创新研究

为解决农药多菌灵(CBM)残留引发的环境与健康风险，台湾省科研团队开发了镝钒酸盐包裹氧化石墨烯(DyVO4 @GO)纳米复合材料，构建了灵敏度达1.46 nM的电化学传感器，在环境监测与食品安全领域展现出重要应用价值。

　　

农药残留引发的环境与健康问题日益严峻，其中苯并咪唑类杀菌剂多菌灵(Carbendazim, CBM)因化学结构稳定、降解缓慢，可通过食物链在人体蓄积，导致内分泌紊乱、生殖毒性甚至致癌风险。尽管传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)精度较高，但存在设备昂贵、操作复杂等缺陷。针对这一挑战，台湾省科研团队创新性地将稀土镝钒酸盐(DyVO₄
)与氧化石墨烯(GO)复合，开发出高性能电化学传感器，相关成果发表于《Food Chemistry》。

研究采用水热法合成DyVO₄
@GO纳米复合材料，通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等技术表征材料特性，并利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估传感器性能。实际样本检测涵盖河水及多种水果。

【材料与方法】
研究团队以DyCl₃
·6H₂
O和NH₄
VO₃
为前驱体，通过水热反应合成DyVO₄
，再与GO复合形成纳米材料。采用玻碳电极(GCE)作为基底构建传感器，磷酸盐缓冲液(PB)为电解质体系。

【XRD分析】
XRD图谱显示DyVO₄
呈四方晶系结构(JCPDS 01-077-1295)，特征峰位于18.79°(101)、24.93°(200)等晶面，GO的典型宽峰(10-30°)证实复合材料成功制备。

【结论】
该传感器展现出三大优势：1)超低检测限(1.46 nM)覆盖0.01-248.5 μM线性范围；2)DyVO₄
的小带隙与GO的高导电性协同提升电子转移效率；3)实际样本回收率验证其可靠性。研究为农药残留监测提供了新型便携式解决方案，推动食品安全检测技术发展。

讨论部分强调，DyVO₄
@GO的特殊结构创造了丰富活性位点，其稳定性源于稀土金属与碳材料的协同作用。相比传统方法，该技术兼具低成本、高灵敏度和现场检测优势，对实现联合国可持续发展目标中"清洁饮水和卫生设施"具有实践意义。作者Selvarasu Maheshwaran等指出，未来可拓展该平台用于其他苯并咪唑类农药的同步检测。