荧光分子印迹材料的制备及其在环境分析中的应用

发布时间：2017-12-22 23:16

本文关键词：荧光分子印迹材料的制备及其在环境分析中的应用　出处：《中国农业大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：农牧工等行业高度发展产生了大量的有机或无机污染物,不仅破坏了生态环境,危害人体健康。这些污染物在复杂环境基质中不断转化或迁移,增加了环境污染物监测分析的难度。可靠的分析方法就要求优良的样品识别能力和精确的检测分析手段。近年来,随着高分子材料的不断更新与发展,具备特异性识别功能的分子印迹聚合物材料能够抵抗一定的环境因素干扰,成为一种新型的识别与分离材料。在其中引入已经发展的荧光检测技术作为定量手段,能够很好的将特异性识别与灵敏检测两种功能有效的结合在一起。本论文主要以制备新型荧光分子印迹聚合物为中心,对不同污染物进行了定量分析,主要研究成果如下:(1)首先合成了带有双键的荧光功能单体AOMC,然后采取沉淀聚合的方法,以磺胺嘧啶为模板分子,选择了合适的功能单体、交联剂、溶剂按一定的比例制备了适用于检测并分离磺胺嘧啶的荧光分子印迹材料。荧光分子印迹材料随模板分子浓度的增加表现出有规律的荧光淬灭现象。制备的材料耐酸碱、耐高温、荧光强度高且稳定,荧光分子印迹材料具有不少于8次的重复利用率。在实际样品的加标回收试验中表现出良好的实用性,回收率较高。该项工作将有机荧光单体嫁接在分子印迹聚合物中作为一种分子印迹材料吸附荧光检测手段,将荧光检测技术的灵敏性与分子印迹技术的特异识别性结合在一起,可以对复杂样品中的污染物进行定量分析。(2)利用种子生长法制备了形态均一的、以量子点为荧光染料的荧光分子印迹纳米材料。该方法避免了模板分子与量子点的直接接触,保护了量子点的固有结构。以离子键为印迹作用力,大大缩短了材料对模板分子的吸附时间。通过致孔剂十六烷基三甲基溴化铵的作用,大大增加了分子印迹材料吸附模板分子的能力。通过对相同浓度的草甘膦及其类似物吸附效果比较,验证了本材料的高度的特异识别能力。将荧光分子印迹聚合物材料应用到实际样品矿泉水和自来水中,表现出了良好的的性能。以上都验证了本研究分析检测草甘膦的方法具有较高的灵敏度和准确度,在农药残留检测方面具备良好的应用前景。(3)首次制备了以红色荧光的CdTeQDs为参比荧光染料、蓝色荧光的AAMBTSiO2为响应荧光染料,利用表面印迹技术制备介孔结构的比率型FL-MIPs传感器,用于高灵敏度和高选择性地对复杂环境中2,4,6-三硝基苯酚(TNP)进行可视化检测。以表面分子印迹为印迹方式,大大提高了印迹材料对模板分子的亲和性。在表面印迹过程中,致孔剂的使用大大增加了印迹材料的比表面积,更有利于模板分子与作用位点接触。TNP通过能量共振转移使AAMBT荧光淬灭,而内核中QDs的荧光不发生变化,形成了红蓝转化的可视化效果。本研究提供了更为简便、灵敏的检测方法,在复杂样品的痕量污染物快速可视化分析中有一定的潜在应用价值。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X830

【参考文献】