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近年来，环境问题愈发凸显，人们对环境保护重要性的认识也愈发深刻，绿水青山就是金山银山的理念也更加深入人心。现如今，解决环境问题的第一步是针对环境污染物的分析检测。随着时代的发展进步，对环境分析检测提出了更高的要求，与此同时，需要更加高效、便携和低成本的分析检测设备，微流控纸芯片的高效、便携和低成本特性正好符合便携环境分析检测设备的需求。通过在纸基平台上构建更多的检测方法，提高纸芯片的分析检测能力，可使其更好的应用于环境分析检测。本论文以纸芯片为基础，设计制作了两种可用于环境污染物快速便捷检测的比色纸芯片，利用分子印迹技术和纳米铁酸锌催化H2O2与3,3,5,5-四甲基联苯胺反应的显色原理，结合智能手机拍照功能构建纸基比色传感平台，实现了对土霉素和微囊藻毒素的快速分析。主要的内容总结如下：
1、基于分子印迹包覆纳米铁酸锌的比色微流控纸芯片检测水体环境中土霉素。通过研制了一种新型比色传感微流控纸芯片，对土霉素进行特异性识别吸附和灵敏检测。以铁酸锌纳米颗粒作为核心，土霉素作为模板，丙烯酰胺作为功能单体制备了分子印迹聚合物，利用铁酸锌纳米颗粒作为过氧化物酶模拟物催化3,3,5,5-四甲基联苯胺转化蓝色，显示出不同强度的颜色，通过手机摄像头捕获纸基比色芯片的颜色状态，使用软件分析捕获的图像，可获得土霉素的准确定量信息。本论文研究了纸芯片的制备和微观形貌，优化了缓冲液pH值、过氧化氢浓度和3,3,5,5-四甲基联苯胺浓度等反应条件，并研究了纸芯片对土霉素的检测能力和选择性。结果表明，在优化的条件下，该方法对土霉素的检测范围在10~400μg/L，检出限为2.34μg/L，成功的将其应用于自来水和海水样品中土霉素的加标分析，加标回收率范围分别为98.8%~102.2%和99.5%~104.5%。
2、基于片段分子印迹技术的比色传感微流控纸芯片检测水体环境中微囊藻毒素。通过利用片段分子印迹技术和芬顿反应来测定复杂水样中的微囊藻毒素-RR（microcystins-RR，MC-RR），开发了一种新型的基于微流控纸基平台的比色传感器。以L-精氨酸作为片段印迹模板，甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、偶氮二异丁腈分别用作功能单体，交联剂和引发剂制备片段印迹聚合物。在铁酸锌纳米颗粒表面包覆分子印迹聚合物，控制其催化过氧化氢与3,3,5,5-四甲基联苯胺的显色反应，利用智能手机跟踪纸芯片的颜色强度变化来检测不同浓度的MC-RR。采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪等仪器对制作材料和比色传感微流控纸芯片进行了表征，随后优化了纸芯片的反应条件，并探讨了纸芯片的分析性能。比色纸芯片对MC-RR的检测水平低至0.44μg/L，并成功将其应用于湖水和海水样品中的MC-RR检测，加标回收率范围分别为94.9%~105.0%和96.6%~104.2%。
1、基于分子印迹包覆纳米铁酸锌的比色微流控纸芯片检测水体环境中土霉素。通过研制了一种新型比色传感微流控纸芯片，对土霉素进行特异性识别吸附和灵敏检测。以铁酸锌纳米颗粒作为核心，土霉素作为模板，丙烯酰胺作为功能单体制备了分子印迹聚合物，利用铁酸锌纳米颗粒作为过氧化物酶模拟物催化3,3,5,5-四甲基联苯胺转化蓝色，显示出不同强度的颜色，通过手机摄像头捕获纸基比色芯片的颜色状态，使用软件分析捕获的图像，可获得土霉素的准确定量信息。本论文研究了纸芯片的制备和微观形貌，优化了缓冲液pH值、过氧化氢浓度和3,3,5,5-四甲基联苯胺浓度等反应条件，并研究了纸芯片对土霉素的检测能力和选择性。结果表明，在优化的条件下，该方法对土霉素的检测范围在10~400μg/L，检出限为2.34μg/L，成功的将其应用于自来水和海水样品中土霉素的加标分析，加标回收率范围分别为98.8%~102.2%和99.5%~104.5%。
2、基于片段分子印迹技术的比色传感微流控纸芯片检测水体环境中微囊藻毒素。通过利用片段分子印迹技术和芬顿反应来测定复杂水样中的微囊藻毒素-RR（microcystins-RR，MC-RR），开发了一种新型的基于微流控纸基平台的比色传感器。以L-精氨酸作为片段印迹模板，甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、偶氮二异丁腈分别用作功能单体，交联剂和引发剂制备片段印迹聚合物。在铁酸锌纳米颗粒表面包覆分子印迹聚合物，控制其催化过氧化氢与3,3,5,5-四甲基联苯胺的显色反应，利用智能手机跟踪纸芯片的颜色强度变化来检测不同浓度的MC-RR。采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪等仪器对制作材料和比色传感微流控纸芯片进行了表征，随后优化了纸芯片的反应条件，并探讨了纸芯片的分析性能。比色纸芯片对MC-RR的检测水平低至0.44μg/L，并成功将其应用于湖水和海水样品中的MC-RR检测，加标回收率范围分别为94.9%~105.0%和96.6%~104.2%。