磺胺二甲嘧啶分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,磺胺二甲嘧啶为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,经紫外光引发低温聚合反应,用甲醇/乙酸(体积比9∶1)混合液洗脱除去印迹分子,制备得到能够特异性识别磺胺二甲嘧啶的分子印迹二维光子晶体水凝胶(MIPH).通过测试该水凝胶传感器在不同浓度的磺胺二甲嘧啶溶液中德拜环直径的变化,考察了其响应性能.实验结果表明,当磺胺二甲嘧啶的浓度从0增加到1×10~(-6)mol/L时,德拜环直径增加0.9 cm,相应的晶格间距减小46 nm.研究发现,当MIPH的交联度为10%,印迹分子与功能单体摩尔比为1∶75时,德拜环直径变化量最大.此外,该水凝胶传感器在浓度为10-6mol/L的磺胺二甲嘧啶类似物磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺异噁唑(SIZ)及其它抗生素四环素(TE)、罗红霉素(RM)溶液中,德拜环直径变化量分别为0.4,0.3,0.25和0.2 cm,可见该传感器具有良好的特异性识别功能.将该传感器用于模拟水样及兽用药片中磺胺二甲嘧啶的测定,均具有良好的响应性.     

红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究

以红霉素为印迹分子,聚苯乙烯二维光子晶体为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,在甲醇-乙酸(9∶1, V/V)中洗脱印迹分子,得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光子晶体水凝胶.通过测试德拜环直径变化,研究了此水凝胶在红霉素溶液中的响应性能.实验结果表明,当红霉素的浓度从0增加到1×10-6 mol/L时,德拜环直径增加6 mm, 相应的晶格间距减小30 nm.此外,水凝胶在1×10-6 mol/L红霉素的类似物罗红霉素、琥乙红霉素溶液中,德拜环直径仅分别增加1.5和2.0 mm,表明此光子晶体水凝胶具有良好的选择性,有望用于红霉素低成本的简易检测.     

高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu~(2+)传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体阵列为模板,戊二醛为交联剂,制备了聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA 2DPCH),再以巯基乙酸为酯化剂,通过聚乙烯醇(PVA)的巯基化改性,得到巯基化聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA-SH 2DPCH).利用德拜环法,研究了PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)的响应行为.结果表明,PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)具有超灵敏响应,在Cu~(2+)溶液中,凝胶收缩,其德拜环直径(D)随Cu~(2+)浓度的增大而增大,当Cu~(2+)浓度由0增加至10-15 mol/L时,其德拜环直径即可增加0.45 cm,当浓度继续增大到10~(-7) mol/L时,其德拜环直径(ΔD)可增加0.85 cm.当Cu~(2+)浓度在10~(-15)～10~(-7) mol/L范围内时,PVA-SH2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与Cu~(2+)浓度(c)呈线性关系,其线性回归方程为ΔD=1.195+0.0493×logc,(ΔD, cm;c, mol/L),R~2=0.99899.以制备的PVA-SH 2DPCH为Cu~(2+)传感器,利用德拜环法表征溶液中Cu~(2+)的浓度,方法简单快速兼具无标记、可视化检测的特点,为现场实时检测Cu~(2+)提供了可能.     

基于聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶的阳离子表面活性剂传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,制备聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶(PAA 2D-PCH),利用德拜环法研究了其对阳离子表面活性剂的刺激响应行为.实验结果表明,在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中,PAA 2D-PCH对阳离子表面活性剂有灵敏的响应,凝胶体积收缩,引起颗粒间距减小,德拜环直径增大,衍射波长蓝移,当氯化十六烷基吡啶(CPC)、溴化十六烷基吡啶(CPB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度由0增加到4×10~(-3) mol/L时,德拜环直径分别增加了5.95、5.50、5.05 cm,颗粒间距分别减小了380、364、341 nm;而在阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂溶液中,PAA 2D-PCH的德拜环直径基本保持不变,表明其对阴离子型、非离子型和两性离子表面活性剂均无响应.该PAA 2D-PCH制备简单,有望作为传感器用于水体中阳离子表面活性剂的检测,无需复杂的仪器设备,操作方便、可重复利用,兼具可视化的特点.     

自组装碳纳米管-氯洁霉素分子印迹溶胶-凝胶电化学传感器研究

结合自组装技术, 采用电聚合方法在碳纳米管修饰金电极表面制备对氯洁霉素具有特异性识别位点的分子印迹溶胶-凝胶薄膜, 成功构建了一种新型印迹溶胶-凝胶电化学传感器. 通过循环伏安法(CV)、示差脉冲法(DPV)、安培计时法(I-t)和扫描电镜(SEM)表征了该印迹溶胶-凝胶膜的电化学性能和表面形貌. 结果表明, 该传感器具有良好的选择性和灵敏度, 氯洁霉素在多壁碳纳米管修饰的印迹溶胶-凝胶传感器上的响应明显提高. 该印迹溶胶-凝胶传感器对氯洁霉素的浓度响应线性范围为5.0×10^-7~8.0×10^-5 mol/L, 检出限为2.44×10^-8 mol/L. 该传感器被成功地用于人体尿液中氯洁霉素的分析测定.     

官能化反蛋白石结构光子晶体的构筑及对肝素的检测

制备了一种具有反蛋白石结构的光子晶体(IOPCs), 通过聚乙烯亚胺(PEI)实现了对该IOPCs的官能化; PEI官能化的IOPCs与肝素之间具有强静电作用, 从而可利用其对肝素进行特异性检测. 研究结果表明, 随着肝素浓度的增加(0~10 ^-4 mol/L), 官能化IOPCs的布拉格衍射峰最大位移约为40 nm; 肝素浓度的对数与IOPCs的最大衍射波长位移具有良好的线性关系(R ²=0.99905), 检测限为10 ^-10 mol/L. 该IOPCs具有较好的物理和化学稳定性, 且能重复用于肝素的检测, 具有良好的应用前景.     

基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦的残留量

提出了基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦残留量的方法。以正硅酸乙酯为溶胶-凝胶功能单体,在pH 1.0的硅溶胶-凝胶体系中制备了草甘膦分子印迹固相萃取膜,用于环境水和土壤样品的前处理。将前处理后的样品溶液与1.5×10^-2 mol·L^-1 EuCl₃溶液、3.0×10^-3 mol·L^-1四环素溶液和100 mmol·L^-1硼酸盐缓冲溶液(pH 10.0)按照一定比例混合,静置反应3 min;以403 nm为激发波长,根据体系在615 nm发射波长处的荧光强度增加值ΔF计算草甘膦的含量。结果表明：在较强碱性条件下,草甘膦的加入使体系在615 nm处的荧光强度显著增强;草甘膦浓度的对数在5.0×10^-8～1.5×10^-4 mol·L^-1内与体系ΔF值呈线性关系,检出限(3s/k)为1.0×10^-8 mol·L^-1     

基于多壁碳纳米管增敏材料的辣根过氧化物酶分子印迹电化学传感器的制备及对H2O2的检测

以辣根过氧化物酶(HRP)为蛋白质模板分子, 邻苯二胺(o-PD)为聚合单体, 首先将预先羧基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)通过阶跃电位法电沉积在玻碳电极上作为增敏材料, 然后在该电极上电聚合含HRP的邻苯二胺电沉积液形成一层聚合膜, 去除模板化合物后, 制得对HRP具有特异性识别能力的分子印迹聚合物(MIPs)膜; 利用聚邻苯二胺(POPD)的自探针效应构建了分子印迹电化学传感器. 该传感器的响应电流与HRP浓度在1.0×10 ^-10~1.0×10 ^-5 mg/mL范围内有良好的线性关系, 相关系数为0.991, 检出限为1.5×10 ^-11 mg/mL(S/N=3); 该传感器的响应电流与H₂O₂浓度在4.0×10 ^-7~1.4×10 ^-5 mol/L范围内有良好的线性响应, 相关系数为0.992, 检出限为2.6×10 ^-7 mol/L(S/N=3), 将该传感器用于实际样品H₂O₂的检测, 回收率在91.2%~97.1%之间. 建立了基于MIPs膜的HRP和H₂O₂双分析物传感器的制备方法, 该方法可应用于酶及其酶促底物双分析物传感器.     

胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性

将胶态磁组装光子晶体与分子印迹技术结合, 通过磁场诱导快速、 可逆地组装得到一种灵敏度高、 选择性强且响应速度快的胶态磁组装分子印迹光子晶体(CMA-MIPCs), 并将其用于L-苯丙氨酸(L-Phe)分子的响应性研究. 结果表明, 细乳液聚合法制得的L-Phe磁性分子印迹纳米粒子(MMIPs)具有规则的球形形貌和明显的核-壳结构, 平均粒径为104.3 nm. CMA-MIPCs对L-Phe分子的识别可直接通过光学信号进行表达, 当L-Phe的浓度从6.0×10^-7 mol/L增加至6.0×10^-4 mol/L时, CMA-MIPCs的衍射色发生从紫色到深黄色的明显变化, 最大衍射峰位置红移181 nm, 响应过程仅需1 min. CMA-MIPCs对L-Phe的结构类似物L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp)均无响应性, 表明CMA-MIPCs具有良好的选择性.     

糖蛋白印迹二维光子晶体水凝胶传感器的构建

制备了一种特异性识别糖蛋白的二维光子晶体分子印迹水凝胶。以刀豆蛋白A(Con A)为模板分子,甲叉双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,丙烯酰胺(AAm)与4-乙烯基苯硼酸为功能单体,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为引发剂,过硫酸铵(APS)为催化剂,在聚苯乙烯二维光子晶体(PC)表面产生聚合反应形成水凝胶,接着用10%的乙酸溶液洗脱模板分子,制备了可对Con A特异性识别的二维光子晶体分子印迹水凝胶(MIPs)传感器。结果表明,当MIPs的交联度为10%时,德拜环的直径变化最显著,对目标物的识别最灵敏。该传感器对Con A在0~0.5 mg/mL范围内具有良好的响应与识别能力,可用于目标物的富集和即时检测。同时,苯硼酸的引入,增加了印迹空穴的识别位点,进一步改善了印迹材料对糖类分子的特异识别性。该水凝胶传感器在卵清白蛋白(OVA)、牛血红蛋白(BHb)、溶菌酶(Lyz)、胰蛋白酶(Try)溶液中德拜环的直径变化远小于识别相同浓度的Con A引起的德拜环直径的变化,表现出良好的选择性。该方法操作简单,成本低廉,可重复使用,不需特殊仪器设备,可拓展到其它糖蛋白,实现糖类目标蛋白的即时快速检测。     

天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物的制备及用于毒死蜱、多菌灵和啶虫脒电化学检测

制备了天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物并表征了其结构和催化活性。利用天冬氨酸功能化石墨烯量子点与小尺寸纳米金结合产生的高催化活性,通过Au-S键将农药适配体连接到纳米金表面,然后修饰到玻碳电极表面得到电化学生物传感器,构建了测定毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的电化学方法。研究表明,农药分子与适配体的特异性结合导致了生物传感器脉冲差分伏安曲线电流的下降,峰电流响应与毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的浓度分别在1×10^-11～1×10^-4 mol/L,1×10^-10～1×10^-4 mol/L和1×10^-9～1×10^-5 mol/L呈良好的线性关系,检出限分别为3×10^-11,3×10^-10和3×10^-9mol/L。该方法已成功应用于苹果中毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的检测。     

2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器的研究

以SiO2三维光子晶体为模板,2,4,6-三氯酚为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,通过紫外光引发聚合,在2%氢氟酸溶液中去除光子晶体模板,0.015 mol/L NaOH溶液中洗脱印迹分子,制得2,4,6-三氯酚检测用分子印迹光子晶体水凝胶传感器。结果表明,传感器对2,4,6-三氯酚具有良好的响应与识别能力,在2,4,6-三氯酚浓度由0增加到6×10-4 mol/L过程中,吸收峰红移31 nm;浓度继续增加,吸收峰开始发生蓝移;当浓度增加到1×10-3 mol/L时,吸收峰蓝移56 nm,响应时间仅需要30 min。2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器具有高灵敏、高选择、易操作等优点,可实现对2,4,6-三氯酚的裸眼检测。     

碱性橙Ⅱ印迹传感器的制备及其应用

以纳米石墨烯和纳米银作为修饰材料修饰工作电极,制备一种以碱性橙Ⅱ为模板分子,邻氨基苯酚和邻苯二胺为复合功能单体的新型快速检测碱性橙Ⅱ的印迹传感器。运用紫外光谱法选择最佳功能单体,并研究了模板分子与功能单体之间的作用形式和作用强度,采用电化学分析法优化各种制备条件,用甲醇?0.4 mol/L NaOH水溶液（体积比2∶1）洗脱模板分子,得到分子印迹电极,并对印迹电极的分析性能进行了研究。实验结果表明,该印迹传感器对碱性橙Ⅱ具有高选择性,样品加标平均回收率为88.45%～101.40%,相对标准偏差（RSD）在1.31%～2.83%之间（n=5）,线性范围为3.0×10^-9～5.0×10^-5 mol/L,检出限为1.0×10^-9 mol/L。该传感器成功应用于食品中碱性橙Ⅱ残留的快速检测。     

2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C60的合成及在花椰菜花叶病毒启动子DNA传感检测中的应用

通过1,3-偶极[3＋2]环加成反应, 合成了2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C₆₀吡咯烷衍生物(HMP-C₆₀); 采用红外光谱、 紫外吸收光谱、 元素分析和液相色谱-质谱联用技术对产物的化学结构进行了表征. 基于该衍生物具有功能性的含氮和含氧基团, 通过滴涂法将其修饰在玻碳电极表面上, 并以Zr⁴⁺为桥联试剂将探针DNA通过 5′-PO₄^{3 -}组装到HMP-C₆₀修饰电极表面, 构建了基于HMP-C₆₀修饰电极的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-为电活性探针, 对不同修饰电极进行了电化学表征, 并采用电化学交流阻抗法考察了该传感器对花椰菜花叶病毒(CaMV35S)启动子特征片段的分析性能. 实验结果表明, 在1.0×10^-13 ~ 1.0×10^-9 mol/L浓度范围内, 该电化学传感器电子转移阻抗变化值(ΔR_et)与目标序列浓度对数(lgc_S2)呈现良好的线性关系, 检出限为4.0×10^-14 mol/L (S/N=3). 该传感器能有效识别完全互补序列、 碱基错配序列和非互补序列, 表现出良好的选择性.     

对乙酰氨基酚分子印迹传感器的制备研究

将石墨烯(GR)与三氯化铁和铁氰化钾混合反应,合成了一种具有良好分散性的石墨烯-普鲁士蓝(GRPB)复合纳米材料,将GR-PB滴涂在玻璃碳电极(GCE)上,以邻甲苯胺为功能单体,对乙酰氨基酚为模板分子进行电化学聚合,制备了一种基于分子印迹的电化学传感器,用于定量测量对乙酰氨基酚的含量。通过扫描电镜、循环伏安和交流阻抗对该传感器进行了表征。实验结果表明,石墨烯-普鲁士蓝可以有效提高传感器的电化学灵敏度;在对乙酰氨基酚浓度范围为1.0×10^-5mol·L^-1至2.0×10^-7 mol·L^-1之间,传感器表现出良好的线性响应,检测限为7.37×10^-8 mol·L^-1。以药物中的对乙酰氨基酚作为实际样品,制备的传感器具有良好的准确性和精密度。     

双亲聚合物分子印迹自组装胶束电化学传感器研究

结合大分子自组装和分子印迹技术制备了分子印迹聚合物胶束, 并通过电沉积将其固载到电极表面得到分子印迹电化学传感器. 首先以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸二异辛酯(EHA)和苯乙烯(St)合成了共聚物poly(DMA-co-HEA-co-EHA-co-St), 在其侧链接枝上双键得到可光交联的双亲共聚物. 以水为沉淀剂诱发该双亲共聚物在含有对乙酰氨基苯酚的溶液中自组装, 得到印迹有对乙酰氨基苯酚的聚合物胶束, 利用动态激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征其尺寸和形貌. 最后通过电沉积技术诱导印迹胶束在金电极表面组装, 经紫外光辐照交联后, 洗脱模板分子形成分子印迹膜, 制备了对乙酰氨基苯酚分子印迹传感器, 通过循环伏安法、差分脉冲溶出伏安法研究此印迹传感器的性能. 实验结果表明, 该传感器对对乙酰氨基苯酚具有良好的选择性和灵敏度, 浓度响应线性范围为1×10^{-6 到4×10-3 mol/L, 检测限为3.3×10-7 mol/L.}     

氧化石墨烯/富勒烯复合材料增敏多金属离子印迹电化学传感器

制备了一种对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)等多金属离子具有灵敏、选择性响应的新型印迹传感器。 以甲基丙烯酸与乙二胺四乙酸分别为功能单体与配体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂制备出多金属离子印迹聚合物。 采用滴涂法将离子印迹聚合物均匀地修饰至氧化石墨烯/富勒烯复合材料修饰碳电极表面,成功制备出灵敏的多金属离子印迹电化学传感器。 采取循环伏安法、交流阻抗和差分脉冲法等技术对印迹电化学传感器的性能进行表征,结果表明该多金属离子印迹电化学传感器具有良好的选择性。 在1.0×10^-9~5.0×10^-7 mol/L范围内,该多金属离子印迹电极的响应电流与金属离子浓度呈现良好的线性关系,对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)金属离子的最低检测限分别为5.0×10^-10、5.0×10^-10和1.0×10^-10 mol/L。 该多金属离子印迹电化学传感器成功用于实际样品中微量Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)等金属离子的检测。     

血红蛋白-氮掺杂碳纳米管电化学生物传感器检测水中溴酸盐

以高导电性的氮掺杂碳纳米管为固载基底，以血红蛋白为识别元件，构建了一种新型溴酸盐(BrO₃^-)电化学生物传感器。该传感器对BrO₃^-表现出较高的灵敏度(0.02519μA/(μmol/L))、较低的检出限(75.43 nmol/L)和较宽的线性范围(1×10^-7～4.66×10-5 mol/L)，已成功应用于实际水样中BrO₃^-的高灵敏快速定量检测。     

金属有机骨架材料构建环丙沙星电化学传感器的研究

本文通过水热合成法合成了钴-对苯二甲酸金属有机骨架材料Co(BDC),并将其与聚丙烯酸钠(PAAS)混合后修饰到玻碳电极(GCE)表面,制得电化学传感器Co(BDC)-PAAS/GCE,通过循环伏安法和差分脉冲法研究了传感器的响应性能,并用于水产品中环丙沙星(CIP)检测。结果表明,在碱性条件下,Co(BDC)-PAAS/GCE对CIP具有较好的电催化作用。差分脉冲峰电流与CIP浓度在3.0×10^-9~1.5×10^-8 mol/L范围内呈线性关系,线性方程为I(μA)=99.8 C_CIP+5.74(R2=0.989);在1.5×10^-8~1.5×10^-7 mol/L范围内呈线性关系,线性方程I(μA)=11.09 C_CIP+7.09(R²=0.992),检出限为1.0×10^-9mol/L。使用该传感器检测实际样品草鱼肉中CIP的加标回收率在95.0%~101.9%之间。该传感器制作简单,稳定性、选择性和重复性好,可满足水产品中CIP的快速检测需要。     

聚邻氨基苯硫酚/纳米金复合膜分子印迹传感器测定2, 4-二氯苯酚

在2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)存在下, 在金电极表面自组装邻氨基苯硫酚(oATP)并电聚合oATP/金纳米粒子, 制得2,4-DCP印迹复合膜电化学传感器.采用循环伏安法和交流阻抗技术对传感器制备过程进行了表征, 以K₃Fe(CN)₆为探针, 间接对2,4-DCP进行定量分析.结果表明, 2,4-DCP在5.0×10^-8~1.2×10^-4 mol/L 浓度范围内与K₃Fe(CN)₆示差脉冲伏安曲线的峰电流呈线性关系(R²=0.9964), 检出限为1.5×10^-8 mol/L(S/N=3).该印迹传感器可在几种氯代酚干扰下选择性测定2,4-DCP.利用该传感器对环境水样进行加标回收检测, 回收率为95.2%~109.3%.