三种分子印迹聚合物功能化量子点的合成及其生化分析应用

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分子印迹聚合物(Molecular Imprinting Polymer, MIP)功能化量子点(QuantumDots, QDs)拟将量子点优异的光学性能和分子印迹技术的高选择性结合起来,构造成一种基于该纳米材料的新型光学传感器。目前,MIP-QDs的合成技术与应用为分子印迹的研究开辟了一条新的研究思路。本学位论文以量子点的分子印迹技术功能化修饰为主题,探讨MIP-QDs的合成方法与分析应用。全文分为四章,各章的主要内容概述如下:第一章,综述了分子印迹技术功能化量子点的制备方法及其联用技术应用等方面的发展现状,讨论了MIP-QDs在制备和应用中存在的一些问题,根据其发展趋势提出本论文的研究立意。第二章,采用“一锅法”合成硅烷修饰的CdTe量子点,选取4-氯苯酚作为目标物质合成了4-氯苯酚(4-CP)分子印迹聚合物修饰的二氧化硅包裹的CdTe量子点(CdTe@SiO2@MIP+4-CP),并通过超声洗脱掉4-氯苯酚分子得到CdTe@SiO2@MIP。考察了不同洗脱时间和对于类似物质的选择性,采用光谱等方法对CdTe@SiO2@MIP进行了表征。结果表明,通过30min的超声洗脱,4-氯苯酚基本洗脱完全,并且CdTe@SiO2@MIP对4-氯苯酚具有良好的选择性。第三章,以壳聚糖(Chitosan, CS)为稳定剂和配位剂,通过自组装法合成了壳聚糖修饰的氧化锌量子点(ZnO@CS)。硅烷化试剂作为功能单体,通过sol-gel法水相合成了牛血红蛋白印迹聚合物(ZnO@CS@MIP)。考察了缓冲pH值、作用时间等因素的影响,采用电镜等手段对ZnO@CS@MIP进行了表征。结果表明,在最佳实验条件下,可测定0.3010μmol的牛血红蛋白,检出限为0.21μmol。第四章,通过水相中引发自由基聚合,以三聚氰胺(Melamine)为模板分子,丙烯酸(AA)为功能单体,过二硫酸钾为引发剂合成三聚氰胺分子印迹聚合物。采用交联试剂在ZnO@CS表面涂覆印迹层,合成了对三聚氰胺具有选择性识别的ZnO@PAA@MIP复合材料。采用光谱、电镜分析等手段对ZnO@PAA@MIP进行了表征,对ZnO@PAA@MIP的选择性能进行了研究。结果表明,在最佳实验条件下,ZnO@PAA@MIP对三聚氰胺的检测范围为3.0×10-73.0×10-6mol/L,检出限为4.3×10-8mol/L,初步探讨了三聚氰胺与ZnO@PAA@MIP之间可能的作用机理。该新方法成功地用于实际牛奶制品中三聚氰胺的测定,回收率为93.5103.2%。
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