CN104360019A - 一种结合mit与spr技术检测二氧化硫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，属于二氧化硫检测领域。用真空蒸镀法在基片上镀一层金属膜后自组装；将自组装后基片覆盖在SPR检测系统的反应池上，注满反应液，引发聚合，在基片的金属膜上形成分子印迹膜；通入洗脱液，洗脱处理后得到SO₂分子印迹传感芯片；通入N₂，测量共振角1；通入SO₂，测量共振角2；根据共振角1和共振角2的大小，判断分子印迹传感芯片对SO₂是否有响应。所述方法操作简单，可以直接测定样品中的二氧化硫含量，且灵敏度高，检测成本低，耗能少，反应时间短，干净无污染，易于推广。

Description

一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法

技术领域

本发明涉及一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，属于二氧化硫检测领域。 

背景技术

二氧化硫(SO₂)是一种无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一，经常用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂。当SO₂溶于水中，会形成亚硫酸，亚硫酸为构成酸雨的主要成分；在大气中，SO₂会被氧化成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前驱物；大气中SO₂浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响，在1～3ppm时多数人开始感到刺激，在400～500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡；SO₂还与大气中的烟尘有协同作用，当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm，烟尘浓度大于0.3mg/L，可使呼吸道疾病发病率增高，慢性病患者的病情迅速恶化，如伦敦烟雾事件、马斯河谷事件和多诺拉等烟雾事件，都是这种协同作用造成的危害。SO₂和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白，而食用这类食品，很有可能引起人体致癌；此外SO₂用作食物和干果的防腐剂时，也必须严格按照国家有关范围和标准使用。因此，制备便捷的SO₂传感器对其进行快速精确的检测变得极其重要。 

目前用于检测二氧化硫的膜大多为金属氧化物薄膜，它的制备有磁控溅射法、溶胶凝胶法、化学气相沉积法、喷雾热解法等，但是这些方法造价成本高、易损坏基片、处理过程时间较长、易对环境造成污染，需要严格的操作条件，样品制备过程太过繁琐且需要专门技术人员和大规模昂贵仪器，不适合现场快速检测的需要，而且有些方法制备的薄膜还存在不均匀和容易开裂等低质量问题，这些长久存在的局限性促使我们寻找新的方法。 

分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology,MIT)是制备对所要检测的目标分子具有选择性结合位点的聚合物的过程。它的具体实施是通过以下方法来完成的：模板分子在致孔剂的存在下与功能单体通过弱的相互作用力连接在 一起形成主客体配合物，加入交联剂、引发剂后，通过光或热等引发单体聚合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高交联的刚性聚合物；之后，采用一定的方法将模板分子从聚合物中洗脱或解离出来，留下对模板分子具有特定的“记忆”功能的三维孔穴，此孔穴可以与模板分子特异性结合，即对模板具有专一性识别作用。分子印迹技术因具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性三大特性，且原料廉价易得、制备条件温和、反应时间短、干净无污染，同时又具有操作简便、耐恶劣环境、耗能少、易于处理和应用、制备均匀、稳定性好等优点，从而在制备检测二氧化硫的薄膜领域具有广阔的应用前景。 

目前，测定二氧化硫的方法主要有火焰光度气相色谱法、脉冲荧光、离子色谱分析、表面声波、石英晶体微天平等。但这些技术操作繁琐而且费用高，不易用于样品筛选的快速检测。这就要求有更新颖的快速检测技术出现。 

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是一种物理光学现象。SPR传感器对结合于金属表面的被分析物进行检测的原理为：当光以入射角大于临界角从光密介质射入光疏介质，在界面处会发生全内反射现象。此时，全反射的光并不会立即消失，而是透射进入光疏介质一定深度，其振幅随深度呈现指数衰减，这种电磁波被称为消失波。当入射角或波长为某一适当值时，表面等离子体子与消失波的频率和波数相等，二者在金属薄层和溶液界面处发生共振，入射光被吸收，使反射光能量急剧下降，在反射光谱上出现反射强度最小值。当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率发生变化时，共振峰位置将不同。 

近十几年来基于SPR原理的传感器及其应用研究获得了长足的发展。与常规检测技术相比，SPR传感器检测过程简便快捷、灵敏度高；无需标记，保持了分子活性；样品需求量小；不需要对样品进行预处理，能在浑浊的甚至不透明的溶液中进行检测；具有响应快、体积小、机械强度大、能够获得实时数据、操作方便、抗电磁干扰能力强和光纤相连可实现数据的远程采集和连续在线监控等突出优点。因此，SPR传感器在二氧化硫的检测方面具有广阔的应用前景。 

目前，国内外对二氧化硫分子印迹方面的报道较少，且未有将MIT与SPR联用检测二氧化硫的报道。 

发明内容

针对现有技术在检测二氧化硫时存在对检测环境要求苛刻、造价昂贵、选择性较差的问题，本发明的目的在于提供一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，所述方法操作简单，可以直接测定样品中的二氧化硫含量，且灵敏度高，检测成本低，耗能少，反应时间短，干净无污染，易于推广。 

本发明的目的由以下技术方案实现： 

一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，所述方法具体步骤如下： 

(1)用真空蒸镀的方法在基片上镀一层厚度为40～50nm的金属膜； 

(2)将镀好金属膜的基片置于烷基硫醇溶液中进行自组装，得到自组装后基片； 

(3)在避光条件下，将SO₂和功能单体溶解于致孔剂中，混合均匀，静置1～5h，得到溶液1；向溶液1中加入交联剂和引发剂，混合均匀，得到反应液； 

(4)将步骤(2)所述自组装后基片覆盖在SPR检测系统的反应池上，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图1，得到成膜前基片在N₂中的共振角α₁；停止通入N₂，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图2，得到基片成膜前在乙醇中的共振角β₁；向反应池中注满步骤(3)所述反应液，引发聚合，在基片的金属膜上形成分子印迹膜；待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图3，得到基片成膜后在乙醇中的共振角β₂； 

若β₂>(β₁+5°)，执行步骤(5)；若β₂≤(β₁+5°)，重复执行步骤(3)和步骤(4)； 

(5)停止通入乙醇，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图4，得到基片成膜后N₂中的共振角α₂； 

若α₂>(α₁+5°)，执行步骤(6)，若α₂≤(α₁+5°)，重复执行步骤(3)至步骤(5)； 

(6)停止通入N₂，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，停止通入乙醇，通入洗脱液，对所述分子印迹膜进行洗脱处理，除去分子印迹膜中的SO₂分子，得到SO₂分子印迹传感芯片；停止通入洗脱液，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光 谱图5，得到分子印迹传感芯片在乙醇中的共振角β₃； 

若(β₃+0.5°)≤β₂，执行步骤(7)；若(β₃+0.5°)>β₂，重复执行步骤(6)； 

(7)停止通入乙醇，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图6，得到分子印迹传感芯片的共振角α₃； 

若(α₃+0.5°)≤α₂，执行步骤(8)；若(α₃+0.5°)>α₂，重复执行步骤(6)和步骤(7)； 

(8)停止通入N₂，通入SO₂，待仪器显示反射光强稳定不变时，停止通入SO₂，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图7，得到分子印迹传感芯片的共振角α₄； 

(9)根据α₃和α₄的大小，判断分子印迹传感芯片对SO₂是否有响应： 

若α₃<α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂具有响应；若α₃≥α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂没有响应； 

其中，所述基片优选镧玻璃基片；SPR为表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance)的简称； 

所述SO₂和N₂的流速优选0.25mL/min；乙醇和洗脱液的流速优选0.5mL/min； 

步骤(1)所述真空蒸镀的参数优选真空度为1.0×10^-4Pa以下，镀膜速率为 ；所述金属优选金、银和铝中的一种； 

步骤(2)所述烷基硫醇溶液为十二烷基硫醇的乙醇溶液，十二烷基硫醇的浓度优选1mmol/L； 

所述自组装时间优选3～72h； 

步骤(3)所述功能单体优选丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺和盐酸副玫瑰苯胺中的一种； 

所述致孔剂优选苯、丙酮、甲醇、乙醇和乙腈中的一种； 

所述交联剂优选乙二醇二甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸醋和二乙烯基苯中的一种； 

所述引发剂优选二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、α,α-二乙氧基苯 乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的一种； 

所述SO₂在致孔剂中的浓度为0.01～0.1mol/L；SO₂、功能单体与交联剂的摩尔比为1:4:3～35；引发剂在致孔剂中的浓度为1～10mg/mL；所述混合优选超声混合5～40min； 

步骤(4)所述引发聚合优选采用紫外光引发，紫外光源参数波长λ＝365nm，频率为2w/cm²；紫外光源距反应池25mm；聚合时间优选30～70min； 

步骤(6)所述的洗脱液为氢氧化钠的致孔剂溶液，氢氧化钠的浓度优选0.1～0.3mol/L，致孔剂与步骤(3)所述致孔剂相同。 

有益效果 

(1)本发明所述方法操作简便，可以直接测定样品中的二氧化硫含量，避免了间接检测的繁琐步骤，节约时间； 

(2)本发明所述方法采用的分子印迹膜制备方法简单、结构稳定，对检测环境无苛刻要求，在常温常压下即可实现二氧化硫的快速检测和分析，是一种十分方便快捷的检测方法； 

(3)本发明所述方法采用的分子印迹传感芯片对二氧化硫具有较高的选择性，且灵敏度高；所述方法检测成本低，耗能少，干净无污染，易于推广。 

附图说明

图1是本发明实施例1得到的成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图2是本发明实施例1中成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在乙醇中的SPR光谱图； 

图3是本发明实施例1中吸附50ppm二氧化硫气体前后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图4是本发明实施例2中成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图5是本发明实施例2中成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在乙醇中的SPR光谱图； 

图6是本发明实施例2中吸附50ppm二氧化硫气体前后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图7是本发明实施例3中成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图8是本发明实施例3中成膜前后及洗脱后分子印迹传感芯片在乙醇中的SPR光谱图； 

图9是本发明实施例3中吸附50ppm二氧化硫气体前后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图； 

图10是本发明实施例3中吸附50ppm二氧化硫气体前后分子印迹传感芯片在N₂中的SPR光谱图中共振角的放大图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不限于此。 

以下实施例中提到的主要试剂信息见表1；主要仪器与设备信息见表2。 

表1

表2

以下实施例中所述基片均为镧玻璃基片。 

实施例1 

一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，具体步骤如下： 

(1)用乙醇清洗基片，用氮气吹干，将基片固定在真空镀膜机的基片支架上，设置真空镀膜机的真空度为5.0×10^-5Pa，蒸镀速度为，开始真空蒸镀，在基片上镀一层厚度为40nm金膜； 

(2)将镀好金膜的基片置于装有1mmol/L十二烷基硫醇的乙醇溶液的密闭反应容器中，室温下放置3h，得到自组装后的基片； 

(3)在避光条件下，将5mL液体二氧化硫溶解于495mL乙醇中，得到0.2mol/L的母液，移取250μL所述母液于棕色小瓶中，再加入乙醇(4.75mL)，得到浓度为0.01mol/L的二氧化硫的乙醇溶液；向二氧化硫的乙醇溶液中加入0.0142g(2×10^-4mol)丙烯酰胺，超声混合5分钟，静置1h，得到溶液1；向溶液1中加入42.5μL(1.5×10^-4mol)乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.005g的二甲苯酮，超声混合5分钟，得到反应液； 

(4)将步骤(2)所述自组装后的基片覆盖在表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)检测系统的反应池上，以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图1中a所示；由图1中a可知，成膜前基片在N₂中的共振角α₁为25.60°；以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图2中a所示；由图2中a可知，成膜前基片在乙醇中的共振角β₁为59.89°；向反应池中注满步骤(3)所述反应液，采用λ＝365nm，频率为2w/cm²紫外点光源在距反应池25mm处引发聚合，聚合时间70min，在基片的金属膜上形成分子印迹膜，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图2中b所示；由图2中b可知，成膜后基片在乙醇中的共振角β₂为70.53°；β₂>β₁+5°，说明在乙醇中基片上聚合了一层膜，进行步骤(5)； 

(5)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图1中b所示，由图1中b可知，成膜后基片在N₂中的共振角α₂为48.84°；α₂>α₁+5°，说明基片在乙醇中聚合的膜在N₂中仍然存在，进行步骤(6)； 

(6)以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不 变时，以0.5mL/min的速度通入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠的乙醇溶液，当控制检测系统显示的反射光强下降了0.1时，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图2中c所示；由图2中c可知，洗脱后基片在乙醇中的共振角β₃为68.83°；β₃+0.5°≤β₂，说明除去分子印迹膜中的SO₂分子，得到SO₂分子印迹传感芯片，进行步骤(7)； 

(7)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图1中c所示；由图1中c可知，SO₂分子印迹传感芯片在N₂中的共振角α₃＝47.74°； 

α₃+0.5°≤α₂，说明SO₂分子印迹传感芯片在N₂中可用，进行步骤(8)； 

(8)以0.25mL/min的速度通入SO₂，待仪器显示反射光强达到稳定不变时，保持速度不变通入N₂，再待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图3中b所示；由图3中b可知，分子印迹传感芯片的共振角α₄＝47.95°；α₃<α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂具有响应。其中，α₃由图1中c得到，图1中c与图3中a为同一个图。 

实施例2 

本发明的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其具体步骤如下： 

(1)用乙醇清洗基片，用氮气吹干，将基片固定在真空镀膜机的基片支架上，设置真空镀膜机的真空度为5.0×10^-5Pa，蒸镀速度为，开始真空蒸镀，在基片上镀一层厚度为50nm； 

(2)将镀好金膜的基片置于装有1mmol/L十二烷基硫醇的乙醇溶液的密闭反应容器中，室温下放置72h，得到自组装后的基片； 

(3)在避光条件下，将5mL液体二氧化硫溶解于495mL乙醇中，得到0.2mol/L的母液，移取2.5mL所述母液于棕色小瓶中，再加入乙醇(2.5mL)，得到浓度为0.1mol/L的二氧化硫的乙醇溶液；向二氧化硫的乙醇溶液中加入0.142g(2×10^-3mol)丙烯酰胺，超声混合40分钟，静置5h，得到溶液1；向溶液1中加入3.565mL(1.75×10^-2mol)乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.05g的二甲苯酮，超声混合40分钟，得到反应液； 

(4)将步骤(2)所述自组装后的基片覆盖在表面等离子体共振(Surface  Plasmon Resonance，SPR)检测系统的反应池上，以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图4中a所示；由图4中a可知，成膜前基片在N₂中的共振角α₁为26.33°；以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图5中a所示；由图5中a可知，成膜前基片在乙醇中的共振角β₁为61.05°；向反应池中注满步骤(4)所述反应液，采用λ＝365nm，频率为2w/cm²紫外点光源在距反应池25mm处引发聚合，聚合时间30min，在基片的金属膜上形成分子印迹膜，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图5中b所示；由图5中b可知，成膜后基片在乙醇中的共振角β₂为71.57°；β₂>β₁+5°，说明在乙醇中基片上聚合了一层膜，进行步骤(5)； 

(5)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图1中b所示，由图1中b可知，成膜后基片在N₂中的共振角α₂为56.72°；α₂>α₁+5°，说明基片在乙醇中聚合的膜在N₂中仍然存在，进行步骤(6)； 

(6)以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，以0.5mL/min的速度通入浓度为0.3mol/L的氢氧化钠的乙醇溶液，当控制检测系统显示的反射光强下降了0.1时，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图5中c所示；由图5中c可知，洗脱后基片在乙醇中的共振角β₃为70.69°；β₃+0.5°≤β₂，说明除去分子印迹膜中的SO₂分子，得到SO₂分子印迹传感芯片，进行步骤(7)； 

(7)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图4中c所示；由图4中c可知，SO₂分子印迹传感芯片在N₂中的共振角α₃＝53.06°； 

α₃+0.5°≤α₂，说明SO₂分子印迹传感芯片在N₂中可用，进行步骤(8)； 

(8)以0.25mL/min的速度通入SO₂，待仪器显示反射光强达到稳定不变时，保持速度不变通入N₂，再待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图6中b所示；由图6中b可 知，分子印迹传感芯片的共振角α₄＝53.35°；α₃<α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂具有响应；其中，α₃由图4中c得到，图4中c与图6中a为同一个图。 

实施例3 

本发明的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其具体步骤如下： 

(1)用乙醇清洗基片，用氮气吹干，将基片固定在真空镀膜机的基片支架上，设置真空镀膜机的真空度为5.0×10^-5Pa，蒸镀速度为，开始真空蒸镀，在基片上镀一层厚度为45nm金膜； 

(2)将镀好金膜的基片置于装有1mmol/L十二烷基硫醇的乙醇溶液的密闭反应容器中，室温下放置24h，得到自组装后的基片； 

(3)在避光条件下，将5mL液体二氧化硫溶解于495mL乙醇中，得到0.2mol/L的母液，移取500μL所述母液于棕色小瓶中，再加入乙醇(4.75mL)，得到浓度为0.02mol/L的二氧化硫的乙醇溶液；向二氧化硫的乙醇溶液中加入0.0284g(4×10^-4mol)丙烯酰胺，超声混合10分钟，静置3h，得到溶液1；向溶液1中加入285μL(1×10^-3mol)乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.015g的二甲苯酮，超声混合10分钟，得到反应液； 

(4)将步骤(2)所述自组装后的基片覆盖在表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)检测系统的反应池上，以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图7中a所示；由图7中a可知，成膜前基片在N₂中的共振角α₁为25.41°；以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图8中a所示；由图8中a可知，成膜前基片在乙醇中的共振角β₁为59.40°；向反应池中注满步骤(4)所述反应液，采用λ＝365nm，频率为2w/cm²紫外点光源在距反应池25mm处引发聚合，聚合时间45min，在基片的金属膜上形成分子印迹膜，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图8中b所示；由图8中b可知，成膜后基片在乙醇中的共振角β₂为71.03°；β₂>β₁+5°，说明在乙醇中基片上聚合了一层膜，进行步骤(5)； 

(5)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不 变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图7中b所示，由图7中b可知，成膜后基片在N₂中的共振角α₂为53.50°；α₂>α₁+5°，说明基片在乙醇中聚合的膜在N₂中仍然存在，进行步骤(6)； 

(6)以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，以0.5mL/min的速度通入浓度为0.15mol/L的氢氧化钠的乙醇溶液，当控制检测系统显示的反射光强下降了0.1时，以0.5mL/min的速度通入乙醇，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图8中c所示；由图8中c可知，洗脱后基片在乙醇中的共振角β₃为69.41°；β₃+0.5°≤β₂，说明除去分子印迹膜中的SO₂分子，得到SO₂分子印迹传感芯片，进行步骤(7)； 

(7)以0.25mL/min的速度通入N₂，待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图7中c所示；由图7中c可知，SO₂分子印迹传感芯片在N₂中的共振角α₃＝52.44°； 

α₃+0.5°≤α₂，说明SO₂分子印迹传感芯片在N₂中可用，进行步骤(8)； 

(8)以0.25mL/min的速度通入SO₂，待仪器显示反射光强达到稳定不变时，保持速度不变通入N₂，再待检测系统显示反射光强达到稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图，如图10中b；由图10中b可知，分子印迹传感芯片的共振角α₄＝52.64°；α₃<α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂具有响应；其中，α₃由图7中c得到，图7中c与图9中a为同一个图，图10所示为图9的局部放大图。 

本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

(1)用真空蒸镀法在基片上镀一层厚度为40～50nm的金属膜；

(2)将镀好金属膜的基片置于烷基硫醇溶液中进行自组装，得到自组装后基片；

(3)在避光条件下，将SO₂和功能单体溶解于致孔剂中，混合均匀，静置1～5h，得到溶液1；向溶液1中加入交联剂和引发剂，混合均匀，得到反应液；

(4)将步骤(2)所述自组装后基片覆盖在SPR检测系统的反应池上，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图1，得到成膜前基片在N₂中的共振角α₁；停止通入N₂，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图2，得到基片成膜前在乙醇中的共振角β₁；向反应池中注满步骤(3)所述反应液，引发聚合，在基片的金属膜上形成分子印迹膜；待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图3，得到基片成膜后在乙醇中的共振角β₂；

若β₂>(β₁+5°)，执行步骤(5)；若β₂≤(β₁+5°)，重复执行步骤(3)和步骤(4)；

(5)停止通入乙醇，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图4，得到基片成膜后N₂中的共振角α₂；

若α₂>(α₁+5°)，执行步骤(6)，若α₂≤(α₁+5°)，重复执行步骤(3)至步骤(5)；

(6)停止通入N₂，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，停止通入乙醇，通入洗脱液，对所述分子印迹膜进行洗脱处理，除去分子印迹膜中的SO₂分子，得到SO₂分子印迹传感芯片；停止通入洗脱液，通入乙醇，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图5，得到分子印迹传感芯片在乙醇中的共振角β₃；

若(β₃+0.5°)≤β₂，执行步骤(7)；若(β₃+0.5°)>β₂，重复执行步骤(6)；

(7)停止通入乙醇，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图6，得到分子印迹传感芯片的共振角α₃；

若(α₃+0.5°)≤α₂，执行步骤(8)；若(α₃+0.5°)>α₂，重复执行步骤(6)和步骤(7)；

(8)停止通入N₂，通入SO₂，待仪器显示反射光强稳定不变时，停止通入SO₂，通入N₂，待检测系统显示反射光强稳定不变时，对反射光强按角度进行扫描，记录下SPR光谱图7，得到分子印迹传感芯片的共振角α₄；

(9)根据α₃和α₄的大小，判断分子印迹传感芯片对SO₂是否有响应：

若α₃<α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂具有响应；若α₃≥α₄，说明分子印迹传感芯片对SO₂没有响应；

其中，所述SPR为表面等离子体共振的简称。

2.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：所述基片为镧玻璃基片；通入SO₂和N₂的流速为0.25mL/min；乙醇和洗脱液的流速为0.5mL/min。

3.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(1)所述真空蒸镀法的参数为：真空度1.0×10^-4Pa以下，镀膜速率所述金属为金、银和铝中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(2)所述烷基硫醇溶液为十二烷基硫醇的乙醇溶液，十二烷基硫醇的浓度为1mmol/L。

5.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(2)所述自组装时间为3～72h。

6.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(3)所述功能单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺和盐酸副玫瑰苯胺中的一种；

所述致孔剂为苯、丙酮、甲醇、乙醇和乙腈中的一种；

所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸醋和二乙烯基苯中的一种；

所述引发剂为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、二苯基乙酮和α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(3)所述SO₂在致孔剂中的浓度为0.01～0.1mol/L；SO₂、功能单体与交联剂的摩尔比为1:4:3～35；引发剂在致孔剂中的浓度为1～10mg/mL。

8.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(3)所述混合为超声混合，超声时间为5～40min。

9.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(4)所述引发聚合采用紫外光引发，紫外光源参数波长λ＝365nm，频率为2w/cm²；紫外光源距反应池25mm；聚合时间为30～70min。

10.根据权利要求1所述的一种结合MIT与SPR技术检测二氧化硫的方法，其特征在于：步骤(6)所述的洗脱液为氢氧化钠的致孔剂溶液，氢氧化钠的浓度为0.1～0.3mol/L，致孔剂与步骤(3)所述致孔剂相同。