[发明专利]基于微生物电化学信号在线监测污染沉积物毒性的方法

权利要求书

1.基于微生物电化学信号在线监测污染沉积物毒性的方法，

其用于检测开放水体下沉积物的毒性，其采用微生物电化学系统进行，该微生物电化学系统包括电极系统与电压检测仪，该电极系统至少包括阳极与阴极，阳极和阴极之间经外部电阻连接在一起；电压检测仪用于对阴极与阳极之间的电压进行检测，获得电压数据；

其方法是：

用电压检测仪获取阴极与阳极之间的电压数据，根据电压数据对沉积物中毒物的污染程度进行实时监测；

阳极和阴极均采用电活性生物材料制备而成；该电活性生物材料为采用石墨烯纳米片复合而成的仿生水草；

所述仿生水草为：以无纺布为基材，并将该无纺布在石墨烯纳米片悬浮液中浸渍并干燥后制得；

仿生水草的制备步骤为：

(1)将氧化石墨烯投入水中，进行超声处理得到氧化石墨烯悬浊液，然后向氧化石墨烯悬浊液投入氢氧化钠水溶液，继续进行超声处理，得到氧化石墨烯胶体；

(2)将氧化石墨烯胶体与三羟甲基氨基甲烷混合均匀，制成混合液，搅拌速度为60-80rpm、搅拌反应时间为20-30min，然后向混合液中加入偶联剂，反应得到石墨烯纳米片悬浮液；

(3)将无纺布加工而成的基材浸渍于石墨烯纳米片悬浮液内20-24小时，取出干燥，得到仿生水草；

偶联剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氢氧化钠溶液的浓度为2-3mol/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化石墨烯胶体、三羟甲基氨基甲烷以及偶联剂的质量比为(1.5-3):(1-1.5):(1-1.5)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在步骤(1)中，超声处理时，超声波的频率为30-45KHz，超声处理时间为45-90min；

步骤(2)中，搅拌速度为60-80rpm、搅拌反应时间为20-30min；反应温度为60-80℃；

步骤(3)中，干燥温度为60-70℃，干燥时间为24-32h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，阳极埋设在沉积物中，阴极漂浮于水体的水面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电阻为一可变电阻，该电阻的电阻值的调节范围为10-1000Ω。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

上述电压数据至少包括电压值，依据电压值对沉积物中的污染程度进行监测。