基于二氧化硅負載的分子印跡殼層的制備、表征及分子識別的研究.pdf

1、近年來，全球各類食品安全事件頻發(fā)，嚴重的打擊了消費者對食品安全的信心。因此與食品監(jiān)管相關(guān)的各類新檢測技術(shù)的研究成為熱點。然而食品樣品基底十分復雜，待測物的含量通常較低（痕量），所以在儀器檢測之前，需要對樣品進行大量的前處理。實驗室常用的前處理方法如：液液萃取、固相萃取等，對目標物的選擇性差，干擾物對待測物的定性/定量造成了極大的影響，因此建立一種快速、簡便、對目標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）是對目標物具有專一識別特點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，吸附時間短和識別能力強的優(yōu)勢。本文分別以食品標準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），對其結(jié)構(gòu)、形貌

3、、吸附性能進行測試，并結(jié)合實際樣品的應用進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于二氧化硅負載的納米分子印跡殼層的制備及識別與檢測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對其進行結(jié)構(gòu)表征并進行了一系列的吸附性能實驗。動力學吸附實驗結(jié)果表明該印跡聚合物（RhB-SMIPs）的平衡吸附時間約為20 min，

4、吸附行為符合偽二級動力學。同時對不同溫度和pH條件下的靜態(tài)吸附實驗進行了研究，并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對實驗數(shù)據(jù)進行擬合，發(fā)現(xiàn) Langmuir模型與實驗數(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；Scatchard擬合結(jié)果證實了RhB-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點，且印跡位點為均相分布；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RhB比其他幾類物質(zhì)具有顯著性識別；RhB-SMIPs經(jīng)過10次循環(huán)吸附實驗后，吸附效率仍然保持在87.3％以上，表明RhB-SMIPs具有較長的使用壽命。以RhB-SMIPs為萃取材料結(jié)合UPLC檢測，紅酒和飲料中加標RhB的回收率在91.6-93.5%之間，相對標準偏差低于5%。（2）單分散的二氧化硅微球表面印跡殼層的制備及識別與檢測DBzP的研究
　　本章以St

6、?ber和“種子生長法”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對其進行結(jié)構(gòu)表征，同時進行了一系列的吸附性能實驗。動力學吸附實驗結(jié)果表明DBzP-SMIPs達到平衡吸附時間約為30 min，吸附行為符合偽二級動力學。同時對不同溫度條件下的靜態(tài)吸附實驗進行了研究，并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對實驗數(shù)據(jù)進

7、行擬合，發(fā)現(xiàn) Langmuir模型與實驗數(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到62.6 mg·g-1。Scatchard分析結(jié)果證實DBzP-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點，且印跡位點為均相分布。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 DBzP具有顯

8、著性識別；DBzP-SMIPs用作萃取材料結(jié)合UPLC檢測，DBzP在包裝材料的加標回收率為88.8-93.1%，相對標準偏差小于6%。
　?。?）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識別與檢測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對其進行結(jié)構(gòu)表征，并進行了一系列的吸附性能實驗。動

9、力學吸附實驗結(jié)果表明RhB和DBzP在DSMIPs達到平衡吸附的時間約為45 min，吸附行為均符合偽二級動力學。靜態(tài)吸附實驗結(jié)果表明Langmuir模型與實驗數(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DSMIPs的印跡殼層含有兩類結(jié)合位點，分別對應于RhB和DBzP的印跡過程。選擇性吸附實驗結(jié)果表明RhB和DBzP在