一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器及其制备方法和应用

本发明属于分子印迹荧光传感器，特别涉及一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器及其制备方法和应用。

背景技术：

1、邻苯二酚多数以衍生物的形式存在于自然界中，其对人体及其他水生生物的健康和安全造成严重的影响；目前，针对邻苯二酚普遍采用基于色谱和色谱-质谱联用技术进行检测，基于色谱和色谱-质谱联用技术例如：高效液相色谱(hplc)、气相色谱-质谱联用(gc-ms)和液相色谱-质谱(hplc-ms)；其中，高效液相色谱(hplc)和气相色谱-质谱联用(gc-ms)作为其最常用的检测技术，但色谱检测的缺点也日益凸显，不仅需要繁琐的样品预处理、昂贵的仪器，还要配备专业的操作人员。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印记荧光传感器及其制备方法和应用，以解决现有技术中针对邻苯二酚的色谱检测技术存在存在检测设备成本高，样品前处理繁琐的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，包括：

4、采用溶胶凝胶法对磁性fe3o4纳米粒子进行sio2包覆，得到fe3o4@sio2；

5、采用油-水两相包覆法，在所述fe3o4@sio2的表面包覆介孔二氧化硅，得到介孔二氧化硅纳米粒子；

6、对所述介孔二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，得到双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子；

7、将模板分子、功能单体和预合成的有机荧光单体混合均匀，然后加入所述双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子、交联剂及引发剂，引发聚合反应，得到基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物；

8、去除所述基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物的模板分子，得到所述的磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器。

9、进一步的，所述磁性fe3o4纳米粒子的制备过程，具体如下：

10、将氯化铁、柠檬酸钠和无水乙酸钠分散在乙二醇中，混合均匀后进行水热反应，得到水热反应产物；

11、将所述水热反应产物自然冷却至室温，经过磁吸分离后，洗涤、真空干燥，得到所述的磁性fe3o4纳米粒子。

12、进一步的，采用溶胶凝胶法对磁性fe3o4纳米粒子进行sio2包覆，得到fe3o4@sio2的过程，具体如下：

13、将磁性fe3o4纳米粒子、乙醇及超纯水混合，剧烈搅拌形成初始分散液；

14、在所述初始分散液中加入正硅酸乙酯和氨水进行反应，反应结束后，进行磁吸分离、洗涤、真空干燥处理，得到fe3o4@sio2。

15、进一步的，采用油-水两相包覆法，在所述fe3o4@sio2的表面包覆介孔二氧化硅，得到介孔二氧化硅纳米粒子的过程，具体如下：

16、将所述fe3o4@sio2、超纯水、十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺混合分散均匀，回流并保持预设时间段，得到混合体系a；

17、在所述混合体系a中滴加环己烷和正硅酸乙酯的混合溶液，滴加完毕后，进行反应，得到反应产物；对所述反应产物进行洗涤、磁吸分离、真空干燥，得到处理后的产物；

18、将所述处理后的产物加入到溶剂中，回流预设时间后，进行洗涤、磁吸分离、干燥，得到所述介孔二氧化硅纳米粒子；其中，回流过程中，对所述溶剂进行一次更换；所述溶剂为含有硝酸铵和无水乙醇混合溶液。

19、进一步的，对所述介孔二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，得到双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子的过程，具体如下：

20、将所述介孔二氧化硅纳米粒子和kh570分散在无水甲苯中，超声搅拌使其分散均匀，并在氮气保护条件下进行反应；反应结束后，离心收集产物，并进行洗涤、离心、真空干燥，得到双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子。

21、进一步的，所述预合成的有机荧光单体的制备过程，具体如下：

22、将4-溴-1,8-萘酸酐、烯丙胺盐酸盐和三乙胺加入到装有无水乙醇的三口烧瓶中，得到反应混合物；

23、在氮气保护下，将反应混合物在预设温度条件下进行回流；然后自然冷却至室温，旋蒸除去溶剂，得到粗产物；

24、通过柱色谱对粗产物进行纯化，得到白色固体状的n-烯丙基-1,8-萘酰亚胺；

25、将白色固体状的n-烯丙基-1,8-萘酰亚胺、乙二胺和乙二醇单甲醚加入到三口烧瓶中，在氮气保护下，进行反应；反应后自然冷却至室温，重结晶，得到所述预合成的有机荧光单体。

26、进一步的，将模板分子、功能单体和预合成的有机荧光单体混合均匀，然后加入所述双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子、交联剂及引发剂，引发聚合反应，得到基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物的过程，具体如下：

27、将模板分子、功能单体和荧光单体溶于无水甲苯中，在氮气的保护下，机械搅拌，得到混合体系b；

28、在所述混合体系b中，加入双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子，超声分散后加入交联剂及引发剂，在氮气气氛下，进行聚合反应，得到基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物。

29、进一步的，所述模板分子为邻苯二酚，功能单体为丙烯酰胺，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈。

30、本发明还提供了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器，所述磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器采用所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法制备得到。

31、本发明还提供了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的应用，利用所述磁性分子印迹荧光传感器对环境体系中邻苯二酚的识别与检测。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

33、本发明提供了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器及其制备方法和应用，采用溶胶凝胶法对磁性fe3o4纳米粒子进行sio2包覆，以便于基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物在使用过程中从介质中分离出来；通过引入介孔二氧化硅纳米粒子，使得识别位点更加丰富；同时介孔二氧化硅纳米粒子的表面大量羟基的存在使得后续修饰更为简单；由于印迹层的存在，实现对待检测目标具有特异性识别功能，结合荧光分析法，实现对待测样品中待检测目标的分析测定，检测结果精度较高；所述磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的识别位点丰富，模板分子的传质速率快，能够对待测样品中的邻苯二酚进行高效检测，原理简单，原料成本低，检测过程无需任何大型仪器，实现对邻苯二酚的高灵敏和特异性检测。

34、进一步的，通过对所述介孔二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，并以双键修饰的磁性介孔二氧化硅作为印迹载体，邻苯二酚作为模板分子，丙烯酰胺作为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂，偶氮二异丁腈作为引发剂进行表面分子印迹的制备，得到的基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物对邻苯二酚具有特异性识别功能，实现对样品中邻苯二酚进行分析测定的目的。

技术特征：

1.一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，所述磁性fe3o4纳米粒子的制备过程，具体如下：

3.根据权利要求1所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，采用溶胶凝胶法对磁性fe3o4纳米粒子进行sio2包覆，得到fe3o4@sio2的过程，具体如下：

4.根据权利要求1所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，采用油-水两相包覆法，在所述fe3o4@sio2的表面包覆介孔二氧化硅，得到介孔二氧化硅纳米粒子的过程，具体如下：

5.根据权利要求1所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，对所述介孔二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，得到双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子的过程，具体如下：

6.根据权利要求1所述的样子磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，所述预合成的有机荧光单体的制备过程，具体如下：

7.根据权利要求1所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，将模板分子、功能单体和预合成的有机荧光单体混合均匀，然后加入所述双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子、交联剂及引发剂，引发聚合反应，得到基于磁性介孔二氧化硅的分子印迹荧光聚合物的过程，具体如下：

8.根据权利要求7所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法，其特征在于，所述模板分子为邻苯二酚，功能单体为丙烯酰胺，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈。

9.一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器，其特征在于，所述磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器采用如权利要求1-8任意一项所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的制备方法制备得到。

10.如权利要求9所述的一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器的应用，其特征在于，利用所述磁性分子印迹荧光传感器对环境体系中邻苯二酚的识别与检测。

技术总结本发明属于分子印迹荧光传感器技术领域，公开了一种磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器及其制备方法和应用，包括：采用溶胶凝胶法对磁性Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;纳米粒子进行SiO<subgt;2</subgt;包覆，之后包覆介孔二氧化硅，得到介孔二氧化硅纳米粒子；对介孔二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，得到双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子；将模板分子、功能单体和预合成的有机荧光单体混合均匀，然后加入双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒子、交联剂及引发剂，引发聚合反应，去除模板分子后，得到所述的磁性介孔二氧化硅表面分子印迹荧光传感器；本发明所制备的分子印迹荧光传感器的识别位点丰富，模板分子传质速率快，能够进行高灵敏和特异性检测。技术研发人员：邵彦明,赵芝镇,安军,康萌仪,郝彩凤,戎轩,赵欢欢受保护的技术使用者：陕西科技大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29