基于二氧化硅負(fù)載的分子印跡殼層的制備、表征及分子識(shí)別的研究.pdf

1、近年來(lái)，全球各類食品安全事件頻發(fā)，嚴(yán)重的打擊了消費(fèi)者對(duì)食品安全的信心。因此與食品監(jiān)管相關(guān)的各類新檢測(cè)技術(shù)的研究成為熱點(diǎn)。然而食品樣品基底十分復(fù)雜，待測(cè)物的含量通常較低（痕量），所以在儀器檢測(cè)之前，需要對(duì)樣品進(jìn)行大量的前處理。實(shí)驗(yàn)室常用的前處理方法如：液液萃取、固相萃取等，對(duì)目標(biāo)物的選擇性差，干擾物對(duì)待測(cè)物的定性/定量造成了極大的影響，因此建立一種快速、簡(jiǎn)便、對(duì)目標(biāo)物具有高度選擇性的前處理方法是非常必要的。
　　分子印跡聚合物（MI

2、Ps）是對(duì)目標(biāo)物具有專一識(shí)別特點(diǎn)的一類新型高分子材料。其中以納米或微米粒子為載體，在其表面上采用表面分子印跡技術(shù)（SMIT）制備分子印跡聚合物的技術(shù)是一個(gè)日趨重要的研究領(lǐng)域。與傳統(tǒng)分子印跡技術(shù)相比，具有傳質(zhì)速度快，吸附時(shí)間短和識(shí)別能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。本文分別以食品標(biāo)準(zhǔn)中禁止添加的羅丹明B（ RhB）和食品包裝材料中的塑化劑鄰苯二甲酸二芐酯（DBzP）為研究對(duì)象，制備了以它們?yōu)槟０宓娜N不同類型的表面分子印跡聚合物（SMIPs），對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌

3、、吸附性能進(jìn)行測(cè)試，并結(jié)合實(shí)際樣品的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）基于二氧化硅負(fù)載的納米分子印跡殼層的制備及識(shí)別與檢測(cè)RhB的研究
　　本章以St?ber法制備的納米SiO2為載體，再以RhB為模板，在其表面采用SMIT成功制備了納米分子印跡殼層。采用FT-IR、TEM和SEM對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征并進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該印跡聚合物（RhB-SMIPs）的平衡吸附時(shí)間約為20 min，

4、吸附行為符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)。同時(shí)對(duì)不同溫度和pH條件下的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn) Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度比Freundlich模型更高，表明RhB-SMIPs具有單分子層吸附的特點(diǎn)；Scatchard擬合結(jié)果證實(shí)了RhB-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點(diǎn)，且印跡位點(diǎn)為均相分布；在檸檬黃（Ly）、橙黃（Org）、柯衣定（Chd）和

5、日落黃（Sy）存在條件下，選擇性吸附結(jié)果表明RhB-SMIPs對(duì)RhB比其他幾類物質(zhì)具有顯著性識(shí)別；RhB-SMIPs經(jīng)過(guò)10次循環(huán)吸附實(shí)驗(yàn)后，吸附效率仍然保持在87.3％以上，表明RhB-SMIPs具有較長(zhǎng)的使用壽命。以RhB-SMIPs為萃取材料結(jié)合UPLC檢測(cè)，紅酒和飲料中加標(biāo)RhB的回收率在91.6-93.5%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于5%。（2）單分散的二氧化硅微球表面印跡殼層的制備及識(shí)別與檢測(cè)DBzP的研究
　　本章以St

6、?ber和“種子生長(zhǎng)法”相結(jié)合獲得的微米SiO2為載體，再以DBzP為模板，采用SMIT在其表面成功制備了單分散的納米分子印跡殼層。采用FT-IR和SEM對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，同時(shí)進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DBzP-SMIPs達(dá)到平衡吸附時(shí)間約為30 min，吸附行為符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)。同時(shí)對(duì)不同溫度條件下的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)

7、行擬合，發(fā)現(xiàn) Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度比Freundlich模型更高；室溫條件下，Langmuir擬合下的理論最大吸附量達(dá)到62.6 mg·g-1。Scatchard分析結(jié)果證實(shí)DBzP-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點(diǎn)，且印跡位點(diǎn)為均相分布。在鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（DCHP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）存在條件下，選擇性吸附結(jié)果表明 DBzP-SMIPs對(duì) DBzP具有顯

8、著性識(shí)別；DBzP-SMIPs用作萃取材料結(jié)合UPLC檢測(cè)，DBzP在包裝材料的加標(biāo)回收率為88.8-93.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6%。
　　（3）單分散的二氧化硅微球表面高密度雙模板印跡殼層的制備及同時(shí)識(shí)別與檢測(cè)RhB和DBzP
　　本章以第三章制備方法獲得的SiO2為載體，以RhB和DBzP為共同模板，采用SMIT成功制備了高密度雙模板納米印跡殼層。采用FT-IR和SEM對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)

9、力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RhB和DBzP在DSMIPs達(dá)到平衡吸附的時(shí)間約為45 min，吸附行為均符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度均比Freundlich模型更高。RhB和DBzP的理論最大吸附量分別為42.3 mg·g-1和37.8 mg·g-1。Scatchard擬合結(jié)果證實(shí)DSMIPs的印跡殼層含有兩類結(jié)合位點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)于RhB和DBzP的印跡過(guò)程。選擇性吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RhB和DBzP在