基于环境雌激素的Fe3O4@SiO2磁性分子印迹聚合物的制备及其性能研究

摘要

随着工业和农业的迅速发展,各类化学污染物不断被排放到环境中,又相对缺乏科学、合理的监督管理,这些物质对人类及各种生物体的内分泌系统、免疫系统、神经系统及生殖系统等健康问题构成极大威胁,因此建立健全环境安全标准及检验检测体系具有重要意义。其中环境雌激素普遍存在“组成复杂、浓度低、存留时间长”等特点,对其检测时容易受到干扰,基于此,样品前处理就成为环境雌激素检测分析的关键步骤。将分子印迹聚合物与磁性纳米粒子相结合得到磁性分子印迹复合物,该材料具备磁性材料良好的分离性能和分子印迹聚合物高选择吸附性的优点,当置于外磁场时,可以实现快速、方便、有效的识别分离,给样品前处理提供了具有借鉴价值的思路与方法。
　　1、本文分析了环境雌激素的现状,并对分子印迹功能材料的制备及其在固相萃取、色谱分离、传感器方面的应用进行了总结;重点关注磁性分子印迹功能材料、荧光功能材料及其应用发展情况。
　　2、采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4,并在其表面包裹SiO2,再用KH570进行修饰改性,得到Fe3O4@SiO2的磁性纳米复合粒子。加入功能单体甲基丙烯酸,交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯,利用分子印迹技术在磁性复合粒子表面得到莠去津-磁性分子印迹聚合物微球。对磁性微球的形貌、热性能、晶型结构、组成和磁性能等进行了表征。通过紫外分光光度法,研究了磁性分子印迹聚合物对模板分子及类似物的吸附选择性,结果表明该材料对莠去津具有较好的特异性吸附性。采用Scatchard方程进行分析,发现磁性印迹聚合物对目标分子存在两种结合位点。将磁性分子印迹聚合物应用于玉米和河水样品中莠去津的分离富集,结果表明:对玉米样品的加标回收率为71.4％~98.7%,相对标准偏差为1.97%~8.84%;对河水的加标回收率和相对标准偏差分别为68.7%~93.5%和2.82%~7.37%。
　　3、分别以稀土 Eu的配合物和有机荧光素异硫氰酸作为荧光物质,结合 Fe3O4@SiO2纳米颗粒制备磁性荧光功能材料;以双酚A为印迹分子、α-甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、N,N-偶氮二异丁腈为引发剂,利用表面印迹技术,在磁性荧光复合纳米粒子表面合成了对双酚A具有特异性识别作用的磁性荧光分子印迹聚合物。用荧光分光光度计、X-射线粉末衍射仪、振动样品磁强计、扫描电子显微镜及透射电子显微镜对磁性荧光印迹聚合物进行了表征分析。研究了磁性荧光聚合物(荧光 M-MIP和荧光M-NIP)对双酚A和类似物的吸附性能,结果显示,荧光M-MIP对双酚A的荧光淬灭作用高于类似物,说明荧光M-MIP对双酚A具有一定的选择性识别性能;且双酚A对荧光M-MIP的荧光淬灭作用明显高于荧光M-NIP。

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第一章 绪论

1.1 环境雌激素概述

1.2 分子印迹技术概况

1.3 磁性材料的研究进展

1.4 磁性分子印迹的研究进展

1.5 荧光材料的概况

1.6 本论文的研究目的及意义

第二章 Fe3O4@SiO2莠去津磁性分子印迹聚合物的合成、性能及其分析应用研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 磁性微球的表征

2.4 磁性印迹聚合物的吸附性能研究

2.5 方法标准曲线与检测限

2.6 实际样品的测定

2.7 本章小结

第三章 双酚A核壳型磁性荧光分子印迹聚合物的制备及性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 稀土配合物磁性荧光微球的表征

3.4 异硫氰酸磁性荧光微球的表征

3.5 荧光M-MIP吸附性能的荧光检测分析

3.6 本章小结

第四章 结论与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

致谢

个人简历 攻读学位期间研究成果

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