基于介孔分子印迹荧光探针的制备、表征及分析应用

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:FalyE981521
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量子点(Quantum Dots,QDs)因其具有独特的光电性能,被用作化学传感器广泛用于分析检测领域中。但当存在复杂干扰物质时,会降低其选择性,所以对其选择性的提高显得极其重要。分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs)因其适用性广、可塑性好、选择性高等一些特点具有广泛应用,将其与荧光量子点结合起来,所得复合物将具备高选择性和灵敏度。目前,分子印迹量子点荧光传感器最大的特点就是合成过程和检测手段单一。所以,优化分子印迹量子点传感器的合成过程和检测手段是当务之急的。此外,相比于传统的印迹基质材料(有机聚合物,硅基),介孔硅具有规则有序、比表面积高的特点。如果使介孔硅充当分子印迹基体,结合位点就能位于介孔材料上,不仅能够完成对识别空穴的有效记忆,还能大大地增加吸附量。本文以Mn掺杂ZnS量子点、CdTe量子点、C3N4为荧光组分,结合分子印迹聚合物的高选择性,完成了一系列基于介孔分子印迹荧光探针的制备、表征及分析应用。主要内容如下:首先合成以四环素为模板分子,异氰酸丙基三乙氧基硅烷为功能单体的分子印迹聚合物,再将其在巯丙基三甲氧基硅烷的作用下与Mn掺杂ZnS的量子点结合,来制备一种具有高度选择性的分子印迹聚合物的荧光传感器。该荧光探针分别通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、X射线粉末衍射实验、氮吸附-解吸实验和荧光光谱来进行表征。通过测试结果对分子印迹-量子点复合材料的性能及其对四环素的荧光猝灭关系和机理进行研究,实验所得线性范围为50-1000 ngmL-1,检出限低至15 ng mL-1。最后将复合物应用于血浆样品中四环素含量的检测,得到的相对标准偏差为2.2%-5.7%,回收率为 90.2%-97.2%。分别用两个不同发射波长的CdTe量子点充当光学元件,其中发红光的作参比物,发绿光的作响应物。二氧化硅包覆的发红光量子点通过反相微乳液法制备,以它作为载体,巯基丙酸功能化的发绿光量子点为辅助功能单体,Y-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体,三聚氰胺为模板分子,通过一锅法合成了一种基于双发射CdTe量子点介孔分子印迹聚合物的比率型荧光材料。对三聚氰胺的同系物及样晶体系中可能存在的干扰物质进行了研究,同样讨论了传感器对三聚氰胺可视化检测的现象及可能存在的原理。当pH值为8时候,结合时间超过10 min,荧光分析可以得到较好的结果。同时完成了浓度范围在50-1000 ng mL-1三聚氰胺的检测,将材料实际应用于牛奶样品中三聚氰胺含量的检测中,得到的检出限为13 ng mL-1。分别以C3N4和CdTe量子点充当光学元件,以发蓝光的C3N4作为参比物质,发红光的CdTe量子点作为响应物质,采用溶胶凝胶法对C3N4包硅后再以它作为载体,巯基丙酸功修饰之后的红色CdTe量子点为辅助功能单体,Y-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体,孔雀石绿为模板分子,共同合成出一种比率型介孔量子点-分子印迹聚合物的荧光传感器材料。对材料的大小,形貌和性能等进行表征。考察材料对孔雀石绿检测分析的最佳条件,并在此条件下时完成对孔雀石绿的一系列吸附性实验,在最优条件下,材料的荧光响应与孔雀石绿浓度在50-1000 ng mL-1呈良好线性关系,方法的检出限为10 ng mL-1,通过对比分子印迹与非分子印迹聚合物得到3.23的印迹因子,高于孔雀石绿结构类似物。最后将材料实际应用于环境水样品中孔雀石绿含量的检测,得到的回收率和相对标准偏差分别为92.3%-97.9%和2.7%-6.3%,并对可能的机理进行了讨论。
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