分子印迹材料及量子点在分析化学中的应用

摘要

随着生命科学、生物工程和环境科学等学科的迅速发展，以及各种工业生产过程中污染物排放日益增加，分析科学同时面临着新的机遇和挑战。分析对象日益复杂多样，对复杂基体中痕量和超痕量组分的分离和检测成为突出的问题。对于成分比较复杂的环境样品和生物样品，需要经过一定的分离及富集以后才能进入分析仪器进行准确的测定。而样品的富集分离通常需要借助选择性高、吸附容量大的各种吸附材料和合适的分离手段。因此，本论文针对成分复杂的环境样品，以建立痕量组分的富集分离及分析为目的，合成了几种功能化吸附分离材料，并对材料的选择性吸附性能开展了系统研究，主要进行了以下几方面的创新性研究工作。 1.以环境雌激素污染物双酚A为模板分子，以SiO2颗粒为载体，以3-氨基丙基-三乙氧基硅烷为功能单体合成了表面分子印迹材料，并使用了FT-IR和静态吸附实验对材料进行了表征。将制备的印迹材料应用到固相萃取技术中，研究了分子印迹固相萃取柱与商品C8固相萃取柱富集分离双酚A分子的优劣性。并将分子印迹固相萃取与高效液相色谱仪器联用，分析了水样中的痕量双酚A。 2.以环境雌激素污染物己烯雌酚(DES)为模板分子，以SiO2颗粒为载体，以3-氨基丙基-三乙氧基硅烷为功能单体合成了表面分子印迹材料，并使用了FT-IR和静态吸附试验对材料进行了表征。制备的己烯雌酚分子印迹材料对DES的最大静态吸附值达到62.58 mg g-1。当溶液中DES和干扰物的浓度为50 mg L-1。时，该材料对DES的选择因子达到61.7。吸附动力学实验显示，DES印迹材料对DES的吸附在10min内完成。将制备的分子印迹材料应用到固相萃取技术中，并与高效液相色谱仪器联用，测定了鱼肉样品中DES的含量。 3.以己烯雌酚(DES)为模板分子，以甲基丙烯酸为功能单体，以EGDMA为交联剂，分别以块聚合成方法和微乳聚合的方法合成了印迹块状材料(MIBs)和纳米印迹材料(MINs)。MINs材料的颗粒直接约在100nm左右。通过透射电镜和静态吸附试验显示，与传统块聚合方法制备的MIPs材料相比，乳液聚合不但实验方法简便，而且MINs材料具有更好的形貌和更高的吸附容量。 4.使用水相合成法、以巯基乙酸为稳定剂制备了三种不同发光的水溶性CdTe量子点溶液，分别使用透射电镜(TEM)、荧光光谱(FL)和紫外光谱(UV)技术对该量子点进行了表征。选取其中一种量子点与胰岛素分子的相互作用体系为研究对象，采用了荧光光谱技术对量子点和生物分子之间的相互作用进行了探讨。通过对胰岛素对CdTe的淬灭常数的计算，判断出胰岛素对CdTe的淬灭属于静态淬灭行为。另外，通过对不同盐浓度和酸度环境下淬灭效率的实验，得出以巯基乙酸为稳定剂的CdTe量子点和胰岛素之间的相互作用以静电作用为主。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1分子印迹技术基本原理及研究进展

1.1.1分子印迹技术概述

1.1.2分子印迹技术原理

1.1.3分子印迹聚合物的制备及发展

1.1.4分子印迹材料的应用

1.1.5分子印迹研究领域展望

1.2量子点基本原理及研究进展

1.2.1量子点概述

1.2.2量子点的光学性质

1.2.3量子点的制备与表面修饰

1.2.4量子点与蛋白质的相互作用研究

1.2.5量子点在分析化学中的应用

1.2.6量子点与分子印迹技术相结合

1.2.7量子点研究领域展望

参考文献

第二章双酚A表面分子印迹材料的制备及应用研究

2.1 引言

2.2实验部分

2.2.1试剂

2.2.2仪器

2.2.3制备氨基功能化双酚A分子印迹溶胶-凝胶材料

2.2.4静态吸附试验

2.2.5分子印迹-固相萃取(MIP-SPE)程序

2.3结果和讨论

2.3.1双酚A分子印迹材料的制备

2.3.2 FT-IR对MIPs的表征

2.3.3印迹材料的吸附容量

2.3.4印迹材料的选择性

2.3.5离线MIP-SPE-HPLC系统检测BPA

2.4结论

参考文献

第三章己烯雌酚表面分子印迹材料的制备及应用研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1试剂

3.2.2仪器

3.2.3制备氨基功能化DES分子印迹溶胶-凝胶材料

3.2.4静态吸附试验

3.2.5选择性实验

3.2.6动态吸附实验

3.2.7 MIP-SPE测定鱼肉样品中的DES

3.3结果和讨论

3.3.1制备DES氨基功能化分子印迹溶胶凝胶材料

3.3.2 FT-IR对MIPs的表征

3.3.3 DES印迹材料的静态吸附容量

3.3.4印迹材料的选择性

3.3.5 DES印迹材料对DES的动态吸附

3.3.6离线MIP-SPE-HPLC系统检测鱼肉样品中的DES

3.4结论

参考文献

第四章己烯雌酚块聚分子印迹材料和纳米分子印迹材料之间的比较

4.1引言

4.2实验

4.2.1试剂

4.2.2仪器

4.2.3制备块状分子印迹材料(MIBs)

4.2.4制备纳米分子印迹材料(MINs)

4.2.5吸附实验

4.3结果和讨论

4.3.1制备DES印迹材料

4.3.2 FT-IR的表征

4.3.3MIBs和MINs材料对DES的吸附实验研究

4.4结论

参考文献

第五章制备QDs/MIPs复合材料的前期工作：水溶性CdTe量子点的制备及其与胰岛素的相互作用研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1试剂和仪器

5.2.2 CdTe量子点的合成

5.2.3 CdTe量子点的表征

5.2.4 CdTe量子点与胰岛素分子之间的相互作用研究

5.3结果与讨论

5.3.1 CdTe量子点的制备

5.3.2 CdTe量子点的表征

5.3.3 CdTe量子点的光学性质

5.3.4 CdTe量子点与胰岛素分子之间的相互作用研究

5.4结论

参考文献

第六章结论与展望

6.1主要结论与创新

6.2本论文展望

6.2.1分子印迹研究领域

6.2.2荧光量子点研究领域

在学期间发表论文目录

致 谢