基于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯新型荧光分子印迹传感器的制备及其应用研究

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邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是一种常用的塑化剂,广泛的应用于日程生活的塑料中。塑料的大量使用,使其在环境中的污染增大,其危害性主要干扰生物内分泌系统,引起人们的关注。需要一种简单快速的方式检测其在环境中的含量,而荧光分子印迹传感器具有这种特性。表面分子印迹技术制备的印迹聚合物对分析物具有高的选择性,荧光传感器对分析物具有高的敏感性,把两者结合可以实现对特定的分析物快速识别。本论文通过使用氧化锌量子点、异硫氰酸荧光素和不同发光颜色的碲化镉量子点的光学性质结合分子印迹聚合物的特异性识别,分别制备了对DEHP敏感性识别的三种不同的荧光分子印迹传感器。自来水、河水和矿泉水作为实际样品,验证荧光分子印迹传感器的应用性。实验主要分为三个部分,具体如下:(1)氧化锌表面单发射荧光传感器的制备及性能研究:首先,采用简单的溶剂热法制备得到棒状的氧化锌量子点,然后在其表面修饰碳碳双键,通过沉淀聚合方法,制备得到荧光印迹聚合物。并将该聚合物作为荧光传感器的识别元件,应用于DEHP的检测研究。通过透射电镜、X射线衍射、扫描电镜及红外光谱,对荧光分子印迹聚合物进行形态和结构的检测。该传感器中,氧化锌量子点作为荧光响应物质可以产生明显的荧光猝灭,实现对DEHP快速特异性识别。通过优化实验分析条件,检测DEHP具有好的线性在0.540μmol L-1范围,线性相关系数为0.9923,最低检测限为1.3 nmol L-1。DEHP的结构类似物作为参考实验,验证荧光印迹聚合物的选择性。并成功的应用于实际样品中DEHP的检测,得到回收率大于97.50%,相对标准偏差低于3.18%。(2)异硫氰酸的单发射荧光分子印迹传感器制备及应用:制备氨基修饰的二氧化硅纳米粒子,通过氨基在其表面接枝荧光素(异硫氰酸)。3-氨丙基三乙氧基硅烷作为功能单体合成分子印迹聚合物层在二氧化硅表面,成功构建荧光分子印迹传感器。通过透射电镜、X射线衍射、扫描电镜及红外光谱检测器材测试荧光分子印迹聚合物的形态与结构。优化荧光强度、浓度、吸附时间和稳定时间最好条件,pH值为6时显示出最好的荧光强度和吸附能力。根据Stern–Volmer方程进行计算DEHP浓度与传感器荧光强度的线性关系,线性范围0.22.4μmol L-1,线性相关系数为0.995。选择性实验是通过使用DEHP的结构类似物作为干扰物进行验证。使用玉带河水作为实际样品,通过加标实验,回收率大于98.33%,且相对标准偏差为4.03%4.56%之间。(3)碲化镉量子点的比率荧光分子印迹传感器制备及应用:使用加热回流法合成巯基修饰的不同尺寸不同发光颜色的碲化镉量子点,在发红光的量子点表面包裹一层二氧化硅并修饰氨基。巯基的羧基化反应后的绿色荧光的碲化镉,通过与氨基反应接枝到粒子表面。最后通过聚合反应制备表面分子印迹聚合物,能选择性识别DEHP及可视化检测。通过透射电镜、荧光分光光度计、X射线衍射、扫描电镜及红外光谱获得荧光分子印迹聚合物的形态和结构。通过紫外灯照射,荧光颜色可以看到明显的变化。通过检测分析条件的优化,浓度在50450 nmol L-1范围内可以实现线性,线性相关系数是0.99018,最低检测限是1.62 nmol L-1。当地购买的矿泉水作为实际样品,通过加标实验,回收率高于98.00%,相对标准偏差小于3.18%。
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