CN112251216B - 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用 - Google Patents

一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112251216B
CN112251216B CN202011072400.5A CN202011072400A CN112251216B CN 112251216 B CN112251216 B CN 112251216B CN 202011072400 A CN202011072400 A CN 202011072400A CN 112251216 B CN112251216 B CN 112251216B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cofs
magnetic
bisphenol
preparation
fluorescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011072400.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112251216A (zh
Inventor
徐龙华
汪海洋
张琪
徐志祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Agricultural University
Original Assignee
Shandong Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Agricultural University filed Critical Shandong Agricultural University
Priority to CN202011072400.5A priority Critical patent/CN112251216B/zh
Publication of CN112251216A publication Critical patent/CN112251216A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112251216B publication Critical patent/CN112251216B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/65Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing carbon
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明属于复合材料制备及食品安全检测技术领域,具体涉及一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用。该制备方法分为以下几个步骤:(1)制备磁性Fe3O4纳米球;(2)制备磁性COFs材料Fe3O4@COFs;(3)制备荧光量子点CDs;(4)制备磁性COFs基双酚A荧光分子印迹探针。该方法制备的荧光探针在360 nm光的激发下,在451 nm处有荧光发射,对目标物呈现良好的荧光响应以及高选择性,而且合成过程对环境友好,简单易操作。本发明制备的荧光探针可实现复杂食品基质中双酚A的高灵敏度分析检测;通过加入磁性物质以实现材料的回收再利用,有效降低了检测成本。

Description

一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合 探针的制备方法及应用
技术领域
本发明属于复合材料制备及食品安全检测技术领域,具体涉及一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用。
背景技术
双酚A是一种重要的有机化工原料,普遍存在于生活中常见的各种食品或饮料的包装材料中,双酚A具有很大的毒性,而且会通过食道或皮肤接触进入体内,引发一系列不良的生理反应。为了对食品中的BPA进行准确检测和有效控制,发展快速准确、高灵敏度的检测方法具有重要的意义。目前BPA的测定方法主要有液相色谱法(GB/T 23296.16-2009)、液相色谱-质谱法(GB 31604.10-2016)以及气相色谱-质谱法(GB 31660.2-2019)等。虽然上述方法的建立在很大程度上促进了双酚A检测技术的发展,但依然存在一些不足之处,如检测成本高、检测周期长等问题;而一些新型的传感器检测方法虽然灵敏度较高,但稳定性较差,多数只适用于简单水样中的双酚A检测。面对复杂食品基质,在保证检测灵敏度的同时,建立一种检测成本较低,且节省时间的检测方法尤为重要。因此,制备一种绿色环保的高灵敏度检测材料是目前研究工作的主要目的。
荧光检测技术由于其操作简单、灵敏度及选择性高、响应时间短等优势被广泛应用。碳量子点,作为一种新型的荧光材料,具有优异的生物相容性、良好的发光性能、简单的合成工艺、毒性低、低廉的成本等优点,与传统的半导体量子点相比具有无法比拟的优势。将荧光技术与分子印迹技术相结合,即可以提高对目标物的选择性,又可以提高灵敏度,而磁性物质的加入,又能够实现材料的回收再利用。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用,该方法将表面分子印迹技术、磁性COFs材料与荧光量子点CDs相结合,利用荧光分光光度计,建立食品中双酚A的高灵敏、高选择性检测技术,为食品中有害物质的检测提供可行性思路和技术。
本发明还提供了基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的应用。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为:
本发明提供了一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法,包括以下步骤:
(1)磁性Fe3O4纳米球制备
在有机溶剂中,按比例加入FeCl3、柠檬酸钠和乙酸钠,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,100~300 ℃下保持2~24 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)磁性共价有机框架(COFs)材料(Fe3O4@COFs)制备
将Fe3O4粒子超声分散于有机溶剂中,加入四-(4-氨基苯)乙烯和对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入催化剂,室温反应10-180 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)荧光碳点(CDs)制备
准确称取一定量的反应溶剂,通氮气除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入无水柠檬酸,反应时间持续0.5-3 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
(4)磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物制备
将模板分子、功能单体和CDs超声分散在无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入Fe3O4@COFs,室温下搅拌1 h,随后加入交联剂和催化剂,无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物-磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP。
进一步的,步骤(1)中,所述FeCl3、柠檬酸钠和乙酸钠的摩尔比为4:1:20;所述有机溶剂为乙二醇;所述FeCl3在有机溶剂中的浓度为0.1 mmol/mL;所述高温反应为在200℃下反应10 h。
进一步的,步骤(2)中,所述有机溶剂为二甲基亚砜,所述体系中Fe3O4粒子的分散浓度为2.5 mg/mL,四-(4-氨基苯)乙烯浓度为3 μmmol/mL;所述四-(4-氨基苯)乙烯与对苯二甲醛的摩尔比为1:3,所述催化剂为17.5 M的冰乙酸,所述冰乙酸的浓度为0.58mmol/mL;所述室温反应时间为30 min。
进一步的,步骤(3)中,所述反应溶剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,反应时间为1 min;所述无水柠檬酸在反应溶剂中的浓度为0.05g/mL。
进一步的,步骤(4)中,所述模板分子和功能单体的摩尔比为0:1-1:6,优选的摩尔比为1:3;所述模板分子为双酚A,功能单体为3-氨丙基三乙氧基硅烷;所述功能单体在反应体系中的浓度为0.15 mmol/mL;所述每1mmol模板分子加入400-600μLCDs;所述Fe3O4@COFs在无水乙醇中的浓度为2.5-7.5mg/mL:。
进一步的,步骤(4)中,所述交联剂为正硅酸四乙酯,所述正硅酸四乙酯在反应体系中的浓度为0.3-0.6mmol/mL;所述催化剂为氨水、盐酸或醋酸,所述催化剂在无水乙醇溶液中浓度为0.05mmol/mL。最优化的催化剂为氨水。
进一步的,所述醇-酸溶液为甲醇-醋酸混合液,甲醇和醋酸的体积比为9:1;所述醇溶液为甲醇溶液。
本发明还提供了一种利用上述制备方法制备得到的磁性COFs基双酚A荧光分子印迹高选择性纳米复合材料在分析检测双酚A中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将制备的聚合物Fe3O4@COFs@MIP按1~3 mg:2 mL料液比加入样品提取液中,室温振荡1~30 min,待分析检测使用。
(2)将待测样品采用荧光分光光度计检测分析。
本发明制备的探针进行检测时,荧光分光光度计检测分析的条件为:激发波长为360 nm,发射波长为400~600 nm,增益为中,狭缝宽度为10 nm。
本发明以磁性共价有机框架材料为载体,采用表面印迹聚合法,通过加入荧光量子点CDs,在其表面合成了荧光分子印迹聚合物层,制备得到基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针,一方面以COFs为载体的分子印迹层可以提高对目标物的选择性,另一方面利用荧光材料的荧光特性提高灵敏度,同时赋予其超强的磁性,在外加磁场的条件下实现该探针对目标物溶液的快速分离,利于材料的回收再利用。
本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的材料制备方法简单,合成环境相对友好,制备的复合材料集成了分子印迹聚合物、荧光材料、金属有机框架材料和磁性纳米材料的特性,对目标物呈现高选择性、高效荧光响应及可重复利用等特性。
(2)本发明制备的材料可直接用于复杂基质中双酚A的检测分析,实现环境或食品中双酚A的高选择性高灵敏分析检测;且操作简便,检测周期短,大大缩短了检测时间;该技术发明检测灵敏度较高,其最小检出限为12 μg/L;且该发明提供的材料可反复使用,有效降低了检测成本。
附图说明
图1为Fe3O4@COFs@MIP材料的透射电镜。
图2为Fe3O4@COFs@MIP材料的红外光谱图。
图3为Fe3O4@COFs@MIP材料的磁滞回线。
图4为Fe3O4@COFs@MIP材料的对双酚A的荧光选择性。
图5为Fe3O4@COFs@MIP对BPA溶液的荧光谱图。
具体实施方式
为了使本发明上述特征和优点更加清楚和容易理解,下面将结合附图对本发明的实施方案作进一步详细描述。
下列实施实例中所涉及试剂如无特殊说明均为市售,使用前未经任何处理,磁性四氧化三铁(Fe3O4)纳米球和磁性COFs材料(Fe3O4@COFs)材料均为自己合成。
实施例1
基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针的制备方法,步骤为:
(1)将10 mmol FeCl3、2.5 mmol柠檬酸钠和50 mmol乙酸钠加入到100 mL乙二醇溶液中,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,200 ℃下保持10 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)将150 mg Fe3O4粒子超声分散于60 mL二甲基亚砜中,加入0.18 mmol四-(4-氨基苯)乙烯和0.54 mmol对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入2 mL 17.5M的冰乙酸,室温反应30 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)准确称取10 mL的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,通氮气10 min除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入0.5 g无水柠檬酸,保持1 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
(4)将1 mmol模板分子(BPA)、3 mmol功能单体(APTES)和CDs(400 μL、500 μL、600μL)超声分散在20 mL无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入磁性载体Fe3O4@COFs(50 mg),室温下搅拌1 h,随后加入交联剂(TEOS,8 mmol)和HCl催化剂(1 mol/L, 1 mL)。无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物-磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,洗去初产物中的模板分子BPA,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP。在不加模板分子BPA的情况下,重复上述步骤得到磁性COFs基双酚A荧光非分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@NIP。
实施例2
基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针的制备方法,步骤为:
(1)将10 mmol FeCl3、2.5 mmol柠檬酸钠和50 mmol乙酸钠加入到100 mL乙二醇溶液中,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,200 ℃下保持10 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)将150 mg Fe3O4粒子超声分散于60 mL二甲基亚砜中,加入0.18 mmol四-(4-氨基苯)乙烯和0.54 mmol对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入2 mL 17.5M的冰乙酸,室温反应30 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)准确称取10 mL的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,通氮气10 min除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入0.5 g无水柠檬酸,保持1 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
(4)将1 mmol模板分子(BPA)、3 mmol功能单体(APTES)和CDs(500 μL)超声分散在20 mL无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入磁性载体Fe3O4@COFs(50 mg、100 mg、150 mg),室温下搅拌1 h,随后加入交联剂(TEOS,8 mmol)和HAc催化剂(1 mol/L, 1 mL)。无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物-磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,洗去初产物中的模板分子BPA,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP。在不加模板分子BPA的情况下,重复上述步骤得到磁性COFs基双酚A荧光非分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@NIP。
实施例3
基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针的制备方法,步骤为:
(1)将10 mmol FeCl3、2.5 mmol柠檬酸钠和50 mmol乙酸钠加入到100 mL乙二醇溶液中,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,200 ℃下保持10 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)将150 mg Fe3O4粒子超声分散于60 mL二甲基亚砜中,加入0.18 mmol四-(4-氨基苯)乙烯和0.54 mmol对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入2 mL 17.5M的冰乙酸,室温反应30 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)准确称取10 mL的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,通氮气10 min除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入0.5 g无水柠檬酸,保持1 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
(4)将1 mmol模板分子(BPA)、3 mmol功能单体(APTES)和CDs(500 μL)超声分散在20 mL无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入100 mg Fe3O4@COFs,室温下搅拌1 h,随后加入交联剂TEOS(6 mmol、8 mmol、12mmol)和氨水催化剂(1 mol/L, 1 mL)。无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物-磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,洗去初产物中的模板分子BPA,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP。在不加模板分子BPA的情况下,重复上述步骤得到磁性COFs基双酚A荧光非分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@NIP。
实施例4
基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针的制备方法,步骤为:
(1)将10 mmol FeCl3、2.5 mmol柠檬酸钠和50 mmol乙酸钠加入到100 mL乙二醇溶液中,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,200 ℃下保持10 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)将150 mg Fe3O4粒子超声分散于60 mL二甲基亚砜中,加入0.18 mmol四-(4-氨基苯)乙烯和0.54 mmol对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入2 mL 17.5M的冰乙酸,室温反应30 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)准确称取10 mL的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,通氮气10 min除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入0.5 g无水柠檬酸,保持1 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
(4)将1 mmol模板分子(BPA)、3 mmol功能单体(APTES)和CDs(500 μL)超声分散在20 mL无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入100 mg Fe3O4@COFs,室温下搅拌1 h,随后加入交联剂TEOS(8 mmol),分别采用HCl、HAc、NH3▪H2O(1 mol/L, 1 mL)作为催化剂。无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,洗去初产物中的模板分子BPA,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP。在不加模板分子BPA的情况下,重复上述步骤得到磁性COFs基双酚A荧光非分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@NIP。
将CDs用量、Fe3O4@COFs用量、交联剂用量及催化剂种类进行了优化分析,采用双酚A溶液对Fe3O4@COFs@MIP和Fe3O4@COFs@NIP的荧光猝灭强度的比值(印迹因子)作为衡量指标,具体的用量关系及印记因子见表1-表4。
表1 CDs用量优化
Figure 605648DEST_PATH_IMAGE001
表2 Fe3O4@COFs用量优化
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表3 交联剂用量优化
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表4 催化剂种类优化
Figure DEST_PATH_IMAGE006
效果实施例
(一)基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针的特性研究
为了对制备材料的特性有进一步的了解,对制备的基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针进行了特性研究。
图1是该探针的透射电镜图。如图所示,在载体(Fe3O4@COFs)的表面有一层明显的分子印迹层,单个Fe3O4@COFs@MIP的直径在350 nm左右。
图2是红外光谱图。图中551 cm-1、1639 cm-1处分别为Fe-O和C=O基团的特征吸收峰,1067 cm-1、1551 cm-1处分别代表了Si-OH和N-H基团的特征吸收峰,说明在载体Fe3O4@COFs上成功合成了掺杂的CDs的荧光分子印迹层。
图3是材料的磁滞回线图。说明该材料具有良好的磁性,有利于回收再利用。
图4是该材料对不同浓度的双酚A及其结构类似物双酚AF(BPAF)、双酚S(BPS)、双酚B(BPB)、双酚F(BPF)和对苯二酚(Hydroquinone)的荧光选择性实验,如图所示,该材料对模板分子双酚A具有良好的荧光选择性。
图5是该材料对不同浓度(0~3.0 mg L-1)的双酚A的荧光响应谱图。由图可以看出,随着BPA浓度的增加,材料的荧光强度也随之猝灭,且有良好的的线性关系。
(二)基于磁性COFs的双酚A荧光CDs分子印迹探针在双酚A分析检测中的应用
将制备的聚合物Fe3O4@COFs@MIP按1~3 mg:2 mL料液比加入样品提取液中,室温振荡1~30 min,待荧光分光光度计分析检测使用。
在此流程中,对聚合物用量及振荡时间进行了优化分析,结果如表5、表6所示。
表5 聚合物用量优化
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表6 振荡时间优化
Figure DEST_PATH_IMAGE010
将该方法应用实际样品中双酚A的测定,并与高效液相色谱检测结果比较,结果如表7所示。
表7 实际样品中BPA本方法与高效液相色谱检出量
Figure DEST_PATH_IMAGE012

Claims (8)

1.一种基于磁性共价有机框架的双酚A碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)磁性Fe3O4纳米球制备
在有机溶剂中,按比例加入FeCl3、柠檬酸钠和乙酸钠,溶解混合均匀后转移至高温反应釜中,100~300 ℃下保持2~24 h,反应结束冷却至室温分别用纯水、无水乙醇洗涤,将所得黑色产物Fe3O4粒子干燥备用;
(2)磁性共价有机框架COFs材料Fe3O4@COFs制备
将Fe3O4粒子超声分散于有机溶剂中,加入四-(4-氨基苯)乙烯和对苯二甲醛,超声使其分散均匀,并加入催化剂,室温反应10-180 min,用四氢呋喃、甲醇洗涤,磁分离,干燥后得到磁性COFs材料Fe3O4@COFs;
(3)荧光碳点CDs制备
准确称取一定量的反应溶剂,通氮气除去氧气,加热至240 ℃,在搅拌条件下迅速加入无水柠檬酸,反应时间持续0.5-3 min,反应结束后冷却至室温,用石油醚反复洗涤纯化,分散在乙醇中,4 ℃条件下储存备用;
所述反应溶剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷,反应时间为1 min;所述无水柠檬酸在反应溶剂中的浓度为0.05g/mL;
(4)磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物制备
将模板分子、功能单体和CDs超声分散在无水乙醇中,黑暗条件下静置3 h,加入Fe3O4@COFs,室温下搅拌1 h,随后加入交联剂和催化剂,无水乙醇洗去未反应的原料,磁分离收集产物,60 ℃真空干燥得初产物-磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物,分别用醇-酸溶液、醇溶液进行索氏提取,干燥后得磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP;
所述模板分子和功能单体的摩尔比为0:1-1:6;所述模板分子为双酚A,功能单体为3-氨丙基三乙氧基硅烷;所述功能单体在反应体系中的浓度为0.15 mmol/mL;每1mmol模板分子加入400-600μLCDs;所述Fe3O4@COFs在无水乙醇中的浓度为2.5-7.5mg/mL。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述FeCl3、柠檬酸钠和乙酸钠的摩尔比为4:1:20;所述有机溶剂为乙二醇;所述FeCl3在有机溶剂中的浓度为0.1mmol/mL;所述高温反应为在200 ℃下反应10 h。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述有机溶剂为二甲基亚砜,所述体系中Fe3O4粒子的分散浓度为2.5 mg/mL,四-(4-氨基苯)乙烯浓度为3 μmol/mL;所述四-(4-氨基苯)乙烯与对苯二甲醛的摩尔比为1:3,所述催化剂为17.5 M的冰乙酸,所述冰乙酸的浓度为0.58mmol/mL;所述室温反应时间为30 min。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述交联剂为正硅酸四乙酯,所述正硅酸四乙酯在反应体系中的浓度为0.3-0.6mmol/mL;所述催化剂为氨水、盐酸或醋酸,所述催化剂在无水乙醇溶液中浓度为0.05mmol/mL。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氨水。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述醇-酸溶液为甲醇-醋酸混合液,甲醇和醋酸的体积比为9:1;所述醇溶液为甲醇溶液。
7.一种利用权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的磁性COFs基双酚A荧光分子印迹聚合物Fe3O4@COFs@MIP在分析检测双酚A中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将制备的聚合物Fe3O4@COFs@MIP按1~3 mg:2 mL料液比加入样品提取液中,室温振荡1~30 min,待分析检测使用;
(2)将待测样品采用荧光分光光度计检测分析。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述荧光分光光度计检测分析的条件为:激发波长为360 nm,发射波长为400~600 nm,增益为中,狭缝宽度为10 nm。
CN202011072400.5A 2020-10-09 2020-10-09 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用 Active CN112251216B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011072400.5A CN112251216B (zh) 2020-10-09 2020-10-09 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011072400.5A CN112251216B (zh) 2020-10-09 2020-10-09 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112251216A CN112251216A (zh) 2021-01-22
CN112251216B true CN112251216B (zh) 2021-06-01

Family

ID=74233733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011072400.5A Active CN112251216B (zh) 2020-10-09 2020-10-09 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112251216B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112979893B (zh) * 2021-03-10 2023-03-24 北京工商大学 磁性荧光材料@分子印迹颗粒的制备及利用其制备复合膜的方法
CN115350693A (zh) * 2022-01-06 2022-11-18 温州医科大学 一种分子印迹型磁性共价有机骨架纳米复合材料及其制备方法和应用
CN114940902B (zh) * 2022-04-29 2023-04-18 浙江大学 一种茉莉酸检测荧光探针及其制备方法和检测方法
CN114907843B (zh) * 2022-05-27 2023-01-24 山东农业大学 一种基于碳点-限进介质分子印迹荧光复合材料的制备方法及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597014A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 盐城工学院 一种用于检测双酚a的分子印迹荧光传感器及其制备方法
CN110918073A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 山东农业大学 一种磁性mof基双酚a分子印迹高选择性纳米复合材料的制备方法及应用
CN111729650A (zh) * 2020-07-02 2020-10-02 闽江学院 四氧化三铁@共价有机框架吸附材料及其在去除废水中有机染料方面的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112251216A (zh) 2021-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112251216B (zh) 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用
CN112063383B (zh) 基于金属-有机框架材料的双酚a碳点分子印迹荧光探针的制备及应用
Shao et al. Target-triggered signal-on ratiometric electrochemiluminescence sensing of PSA based on MOF/Au/G-quadruplex
Fu et al. The electrochemiluminescence resonance energy transfer between Fe-MIL-88 metal–organic framework and 3, 4, 9, 10-perylenetetracar-boxylic acid for dopamine sensing
CN110982046B (zh) 基于四苯乙烯的共轭微孔聚合物聚集诱导的电化学发光传感器及其制备方法和应用
CN107236541B (zh) 氮掺杂石墨烯量子点的制备方法及抗坏血酸的检测方法
CN108918624B (zh) 一种检测多巴胺的酶生物传感器及其制备与应用
Zhang et al. A ratiometric fluorometric epinephrine and norepinephrine assay based on carbon dot and CdTe quantum dots nanocomposites
Tang et al. Highly sensitive luminescent lanthanide metal–organic framework sensor for L-kynurenine
CN112881505B (zh) 一种MXene增敏烷基间苯二酚分子印迹电化学传感器的制备方法和应用
Hou et al. Ratiometric fluorescence detection of dipicolinic acid based on Microporous Ln/melamine-terephthaladehyde schiff base networks complex
Han et al. Efficient one-pot synthesis of carbon dots as a fluorescent probe for the selective and sensitive detection of rifampicin based on the inner filter effect
CN112852418A (zh) 一种双发射比率荧光碳点及其制备方法和应用
Hu et al. Dual-quenching electrochemiluminescence resonance energy transfer system from IRMOF-3 coreaction accelerator enriched nitrogen-doped GQDs to ZnO@ Au for sensitive detection of procalcitonin
CN109239041B (zh) 一种用于检测酪胺的碳点-分子印迹聚合物试纸条及其制备方法和应用
CN109100340B (zh) 一种硫化镉量子点修饰的可植入传感器的制备方法
CN112630279B (zh) 用于检测双氯酚酸的基于金纳米粒子的等离子共振增强型电化学发光传感器及制备方法
CN110208231B (zh) 基于纳米孔膜/Au@ZIF检测8-羟基脱氧鸟苷的荧光生物传感器的制备方法
Duan et al. CdTe quantum dots@ luminol for trace-level chemiluminescence sensing of phenacetin based on biological recognition materials
Xue et al. Covalent organic frameworks decorated by rare earth ions
CN112552306B (zh) 一种金属酞菁负载荧光碳量子点及其制备方法和应用
CN115656128A (zh) 一种基于上转换内滤效应荧光-比色双模式检测血清中葡萄糖的方法
CN108645805B (zh) 一种免标快速检测半胱氨酸的新方法
CN111337462B (zh) 一种银纳米颗粒荧光开关体系及其制备方法和在毒品检测中的应用
CN113861962A (zh) 一种比率型荧光探针及其制备方法和在检测过氧化氢中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant