CN113567521A - 一种磁性cof表面分子印迹电化学传感器及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电化学传感分析检测、食品检测与传感技术领域，涉及一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器及制备方法和应用。本发明首先运用室温合成的方法，制备了Fe₃O₄和COF的复合材料Fe₃O₄@COF，然后通过表面印迹的方法法合成了Fe₃O₄@COF@MIP复合材料。通过滴涂的方式，将Fe₃O₄@COF@MIP修饰在丝网印刷电极表面，成功制备了基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器。本发明制备的传感器可用于四环素的高选择性、高灵敏度检测。

Description

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器及制备方法和应用

技术领域

本发明涉及电化学传感分析检测、食品检测与传感技术领域，涉及一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器及制备方法和应用。

背景技术

四环素(tetracycline，TC)是一种典型的抗生素，不仅具有杀菌抑菌的作用，还可以促进动物的生长，所以其在动物养殖过程中经常使用。而不合理的四环素使用，会导致其在动物性食品中残留，人们长期食用含有四环素残留的食品就会对人体的健康产生危害。目前，对于食品中四环素残留量的分析检测方法已有大量的报道，但基于色谱技术的仪器分析方法使用的仪器昂贵，操作复杂，方法需要复杂的样品前处理，不适用于四环素的现场快速检测。因此，开发一种简便快捷、灵敏可靠的四环素检测方法迫在眉睫。

分子印迹电化学传感器将分子印迹技术与电化学传感技术相结合，既保留了分子印迹聚合物(molecular imprinting polymers，MIP)构效预定性、选择识别性和广泛适用性的特点，又结合了电化学传感检测法响应时间短、灵敏度高、操作简便的优点，提高了目标物检测的速度、精度和准度。近年来，尽管分子印迹电化学传感器在食品安全检测领域的报道越来越多，检测的目标物涉及农兽药残留、生物毒素、食品过敏原以及致病微生物等等，但是分子印迹电化学传感器构建过程中合成MIP的方法具有容量低、模板不足和重组不完全、结构太紧密以及缺乏有效识别位点的缺点，这会影响目标物在传感器界面上的识别与吸附。另外，分子印迹电化学传感器较差的电导率导致其检测灵敏度低。

共价有机框架(Covalent organic frameworks，COF)材料是一类新型的由有机构筑单元通过共价键链接而形成的多孔晶态聚合物，是近几十年来化学领域中发展得比较快的新材料。磁性COF材料不仅具有COF优异的性能，而且在外加磁场的作用下可进行有效分离，与传统的多孔材料相比，磁性COF材料具有更大的空隙率和比表面积，尤其是可调节的孔径以及可变的功能基团，以及良好的磁分离性能。目前，磁性COF材料已经应用于氢气存储、药物运载、催化反应、生物传感器、气体吸附与分离等方面。由于磁性COF的独特优势，磁性COF可以作为分子印迹聚合物的载体，从而增加比表面积，改善印迹效果和增加有效识别位点，进而可以提高吸附材料性能和分子印迹电化学传感器的检测灵敏度。

发明内容

针对现有四环素检测技术的缺点和瓶颈问题，本发明的目的在于提供一种基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器及其制备方法和应用。本发明首先运用室温合成的方法，制备了Fe₃O₄和COF的复合材料Fe₃O₄@COF，然后通过表面印迹的方法法合成了Fe₃O₄@COF@MIP复合材料。通过滴涂的方式，将Fe₃O₄@COF@MIP修饰在丝网印刷电极表面，成功制备了基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器。本发明制备的传感器可用于四环素的高选择性、高灵敏度检测。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄悬浮在含1，3，5-三甲酰苯和联苯胺的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理得到混合溶液，之后将乙酸缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应，形成棕色沉淀物Fe₃O₄@COF，用磁体收集产生的棕色沉淀物Fe₃O₄@COF，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤，最后将获得的棕色沉淀物Fe₃O₄@COF真空干燥，得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取功能单体3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷和模板分子四环素加入到无水乙醇中，搅拌，加入交联剂正硅酸四乙酯继续搅拌，再依次加入步骤1制备得到的Fe₃O₄@CO复合材料和氨水，搅拌反应后，用磁铁分离收集聚合产物，聚合产物使用甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗脱，采用磁性分离收集材料，然后真空干燥，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即磁性COF表面分子印迹材料；

步骤3，电化学传感器的制备：将磁性COF表面分子印迹材料滴涂到电极表面上，即得到基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器。

进一步，所述步骤1中Fe₃O₄、1，3，5-三甲酰苯和联苯胺的摩尔比为0.65:0.3:0.45；所述乙酸的用量为每0.65mol Fe₃O₄使用2mL乙酸。

进一步，所述步骤1中超声处理的时间为10min；所述室温下反应的时间为20min。

进一步，所述步骤2中功能单体3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷、交联剂正硅酸四乙酯和氨水的体积比为0.1～1.0：2.0：5～10，所述模板分子四环素和Fe₃O₄@COF复合材料的质量比为10～25：40～50；所述无水乙醇的用量为15～25mg模板分子四环素使用10～15mL无水乙醇。

进一步，所述步骤2中搅拌的时间为10～20min，所述继续搅拌的时间为3～8min，所述搅拌反应的时间为10～15h，所述洗脱时间为15～60min，所述真空干燥的温度为50℃，时间为1～5h。

进一步，所述步骤2中甲醇和乙酸的体积比为3:2～1。

一种上述方法制备得到的基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器。

一种上述方法制备得到的基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器应用在四环素的检测。

一种上述方法制备得到的基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器的应用方法，包括以下步骤：

步骤1，特异性识别：将1～2mg磁性COF表面分子印迹材料加入到1～2mL待测四环素样品中，常温孵育5～35min，完成目标的离线特异性识别和吸附；

步骤2，丝网印刷电极的预处理、吸附和电化学检测：将丝网印刷电极浸泡在无水乙醇中10～30min，之后用超纯水反复冲洗，用氮气吹干后，吸取步骤1孵育完成的磁性COF表面分子印迹材料滴涂到处理好的丝网印刷电极表面，晾干成膜即得到工作电极，从而构建电化学传感器，以1.0mmol/L[Fe(CN)₆]^3-/4-和0.1mol/LKCl的水溶液为检测底液，采用差分脉冲伏安法进行检测，检测条件为：扫描电压范围为-0.4～0.6V，电位增量为0.01V，振幅为50mV。

本发明以四环素为模板分子在磁性COF复合材料表面利用溶胶凝胶法合成分子印迹聚合物，合成的Fe₃O₄@COF@MIP材料对四环素具有特异性识别功能，并结合差示脉冲伏安法(differential pulse voltammetry，DPV)，对样品中的四环素进行分析测定。对不同浓度的四环素，可获得不同的电流变化值。四环素不存在时，电化学传感器的电流响应值较高，这相对较高的电流值可归因于从电极表面到溶液的自由电子转移过程中Fe₃O₄@COF@MIP材料的识别空腔没有被四环素堵塞，而随着四环素浓度的增加，电流变化值不断增大，因为溶液中存在四环素分子通过识别位点或腔体结合到Fe₃O₄@COF@MIP材料上。空腔被占据且识别位点与分析物结合，阻碍了电子转移，使响应电流减小，电流变化值增加。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

(1)本发明首次制备了磁性COF表面分子印迹材料，构建了基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器并将其应用于四环素的检测，重点解决了目前基于色谱技术的四环素检测方法中存在的样品前处理过程繁琐、仪器昂贵，操作复杂等缺点，为高灵敏高特异性磁性分子印迹电化学传感器的构建提供了新的思路和方法；

(2)本发明以磁性COF(Fe₃O₄@COF)为载体，四环素为模板分子，利用溶胶凝胶法进行表面分子印迹，所制备的磁性COF表面分子印迹材料对四环素具有特异性识别功能，并结合差示脉冲伏安法(DPV)，实现对样品中痕量的四环素的分析测定，为磁性分子印迹聚合物的合成、复杂样品中目标物的分离富集提供了新的思路及方法，本发明可实现对实际样品中四环素的高灵敏度、高特异性检测。

附图说明

图1为实施例6中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器检测不同浓度四环素的DPV图，a-g依次对应浓度为1×10^-4g/mL，1×10^-5g/mL，1×10^-6g/mL，1×10^-7g/mL，1×10^-8g/mL，1×10^-9g/mL，1×10^-10g/mL的四环素溶液；

图2为实施例6中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器检测不同浓度四环素的DPV电流变化值与1×10^-10g/mL～1×10^-4g/mL范围内四环素浓度对数值的标准曲线图谱；

图3为实施例7中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器对四环素的选择性能图，其中四环素浓度为1×10^-7g/mL，结构类似物(盐酸金霉素(AM)、盐酸强力霉(DOXY)、土霉素(OTC))浓度为1×10^-5g/mL；

图4为实施例7中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器对四环素的抗干扰性能图，其中四环素浓度为1×10^-7g/mL，结构类似物(盐酸金霉素(AM)、盐酸强力霉(DOXY)、土霉素(OTC))浓度为1×10^-5g/mL；

图5为实施例8中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器检测四环素的重现性能图，其中四环素浓度为1×10^-7g/mL；

图6为实施例9中基于磁性COF表面分子印迹材料的电化学传感器检测四环素的稳定性能图，其中四环素浓度为1×10^-7g/mL。

具体实施方式

以下具体实施例，对本发明作进一步说明。以下实施仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。以下实施例中所使用到的各种试剂、反应条件、检测方法等，除非另有说明，否则视为本领域常规使用的试剂、反应条件和检测方法。

实施例1

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.1mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和20mg模板分子四环素加入到12mL无水乙醇中，搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌5min，最后依次将45mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和8mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应12h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱60min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥5h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例2

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.5mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和20mg模板分子四环素加入到12mL无水乙醇中搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌5min，最后依次将45mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和8mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应12h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱60min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥5h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例3

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.7mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和20mg模板分子四环素加入到12mL无水乙醇中搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌5min，最后依次将45mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和8mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应12h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱60min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥5h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例4

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.9mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和20mg模板分子四环素加入到12mL无水乙醇中搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌5min，最后依次将45mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和8mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应12h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱60min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥5h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例5

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的构建及应用，包含以下过程：

步骤1，特异性识别：将磁性COF表面分子印迹材料1mg加入到1mL待测四环素样品中，常温孵育25min，完成目标的离线特异性识别和吸附；

步骤2，丝网印刷电极的预处理、吸附和电化学检测：将丝网印刷电极浸泡在无水乙醇中10～30min，之后用超纯水反复冲洗，用氮气吹干后，用移液枪吸取5μL步骤1孵育完成的磁性COF表面分子印迹材料滴涂到处理好的丝网印刷电极表面，晾干成膜即得到工作电极，从而构建电化学传感器，以1.0mmol/L[Fe(CN)₆]^3-/4-和0.1mol/LKCl的水溶液为检测底液，采用差分脉冲伏安法进行检测，检测条件为：扫描电压范围为-0.4～0.6V，电位增量为0.01V，振幅为50mV。

实施例6

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器检测四环素标准曲线的建立，具体步骤如下：

依次配置浓度为1×10^-10g/mL，1×10^-9g/mL，1×10^-8g/mL，1×10^-7g/mL，1×10^-6g/mL，1×10^-5g/mL，1×10^-4g/mL的四环素溶液，分别取1mL，各加入1mg实施例3制备得到磁性COF表面分子印迹材料，按照实施例5的方法对各个浓度的四环素进行差分脉冲伏安法(DPV)测定。并以电化学传感器的DPV电流变化值对1×10^-10g/mL～1×10^-4g/mL范围内四环素浓度对数值作标准曲线图谱。

图1为所构建的电化学传感器对不同浓度的四环素溶液进行DPV测定的电化学响应结果，随着四环素浓度逐渐增加，磁性COF表面分子印迹材料上四环素的结合量越多，印迹位点被阻塞，阻碍了[Fe(CN)₆]^3-/4-在电极表面的电子传递，导致铁氰化钾峰电流不断减小。如图2所示，所构建的传感器的电化学响应电流减小值与四环素浓度对数在1×10^-10g/mL～1×10^-4g/mL范围内呈现良好的线性关系，其线性方程为：ΔI(μA)＝-4lgC(g/mL)+20，相关系数R²＝0.9898.

实施例7

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器对四环素的选择性与抗干扰性能实验：

用实施例5的方法对1×10^-7g/mL浓度的四环素溶液和1×10^-5g/mL三种结构类似物(盐酸金霉素、盐酸强力霉、土霉素)溶液进行DPV测定。对四环素结构类似物进行单独测定，结果如图3所示，峰电流变化值值与四环素单独测定时相比差异显著。四环素与干扰物共同存在的情况下，测定结果结果如图4所示峰电流变化值与四环素单独测定时相比没有明显变化说明所构建的电化学传感器对四环素有很好的选择性和抗干扰能力。

实施例8

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器检测四环素的重现性评价：

用与实施例3相同的方法制备六批不同批次的磁性COF表面分子印迹材料，按实施例5的方法构建对应的电化学传感器，然后对浓度为1×10^-7g/mL的四环素溶液进行检测。其结果如图5所示，六批所构建的电化学传感器其信号响应差异很小，表明所制备的传感器具有很好的重现性。

实施例9

一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器检测四环素的稳定性评价：

在相同的条件下制备一批的Fe₃O₄@COF@MIP电级，将其密封保存，每隔一周按实施例5的方法对浓度为1×10^-7g/mL的四环素溶液进行检测连续测定四周。其结果如图6所示，第四周测定时电化学传感器的信号响应与第一周测定的电化学传感器的信号响应差异很小，表明所制备的传感器具有很好的稳定性。

实施例10

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.5mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和10mg模板分子四环素加入到10mL无水乙醇中搅拌10min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌3min，最后依次将40mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和5mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应10h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：1的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱40min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥1h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例11

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取0.7mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和25mg模板分子四环素加入到15mL无水乙醇中搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)继续搅拌8min，最后依次将50mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和10mL氨水加入到上述混合液中搅拌反应15h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱15min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥3h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

实施例12

一种磁性COF表面分子印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法，制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄(0.15g，0.65mmol)悬浮在50mL含1，3，5-三甲酰苯(0.3mmol)和联苯胺(0.45mmol)的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理10min。之后，将乙酸(2mL)缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应20min，形成棕色沉淀物(Fe₃O₄@COF)，用磁体收集产生的棕色沉淀，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤数次。最后，将获得的棕色沉淀物置于真空干燥箱中烘干得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取1mL的功能单体3-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和20mg模板分子四环素加入到12mL无水乙醇中搅拌20min，再向上述溶液中加入2mL交联剂正硅酸四乙酯(TEOS)搅拌5min，最后依次将45mg步骤1制备得到的Fe₃O₄@COF和8mL氨水加入到上述混合液中搅拌12h，用磁铁分离收集聚合产物，对聚合产物使用体积比为3：2的甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗涤，洗脱60min，采用磁性分离收集材料，50℃真空干燥5h后，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即得到磁性COF表面分子印迹材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用室温合成的方法制备Fe₃O₄@COF复合材料：将Fe₃O₄悬浮在含1，3，5-三甲酰苯和联苯胺的二甲基亚砜溶液中，然后超声处理得到混合溶液，之后将乙酸缓慢加入到混合溶液中，在室温下反应，形成棕色沉淀物Fe₃O₄@COF，用磁体收集产生的棕色沉淀物Fe₃O₄@COF，并用四氢呋喃和无水甲醇洗涤，最后将获得的棕色沉淀物Fe₃O₄@COF真空干燥，得到Fe₃O₄@COF复合材料；

步骤2，磁性COF表面分子印迹材料的制备：取功能单体3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷和模板分子四环素加入到无水乙醇中，搅拌，加入交联剂正硅酸四乙酯继续搅拌，再依次加入步骤1制备得到的Fe₃O₄@CO复合材料和氨水，搅拌反应后，用磁铁分离收集聚合产物，聚合产物使用甲醇和乙酸混合溶液进行模板分子四环素的洗脱，采用磁性分离收集材料，然后真空干燥，制备得到Fe₃O₄@COF@MIP，即磁性COF表面分子印迹材料；

步骤3，电化学传感器的制备：将磁性COF表面分子印迹材料滴涂到电极表面上，即得到磁性COF表面分子印迹电化学传感器。

2.根据权利要求1所述的一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，所述步骤1中Fe₃O₄、1，3，5-三甲酰苯和联苯胺的摩尔比为0.65:0.3:0.45；所述乙酸的用量为每0.65mol Fe₃O₄使用2mL乙酸。

3.根据权利要求1所述的一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，所述步骤1中超声处理的时间为10min；所述室温下反应的时间为20min。

4.根据权利要求1所述的一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，所述步骤2中功能单体3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷、交联剂正硅酸四乙酯和氨水的体积比为0.1～1.0：2.0：5～10，所述模板分子四环素和Fe₃O₄@COF复合材料的质量比为10～25：40～50；所述无水乙醇的用量为15～25mg模板分子四环素使用10～15mL无水乙醇。

5.根据权利要求1所述的一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，所述步骤2中搅拌的时间为10～20min，所述继续搅拌的时间为3～8min，所述搅拌反应的时间为10～15h，所述洗脱时间为15～60min，所述真空干燥的温度为50℃，时间为1～5h。

6.根据权利要求1所述的一种磁性COF表面分子印迹电化学传感器的制备方法，所述步骤2中甲醇和乙酸的体积比为3:2～1。

7.一种权利要求1～6任一项所述方法制备得到的磁性COF表面分子印迹电化学传感器。

8.一种权利要求1～6任一项所述方法制备得到的磁性COF表面分子印迹电化学传感器的应用，其特征在于，应用在四环素的检测。

9.一种权利要求1～6任一项所述方法制备得到的磁性COF表面分子印迹电化学传感器的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，特异性识别：将1～2mg磁性COF表面分子印迹材料加入到1～2mL待测四环素样品中，常温孵育5～35min，完成目标的离线特异性识别和吸附；

步骤2，丝网印刷电极的预处理、吸附和电化学检测：将丝网印刷电极浸泡在无水乙醇中10～30min，之后用超纯水反复冲洗，用氮气吹干后，吸取步骤1孵育完成的磁性COF表面分子印迹材料滴涂到处理好的丝网印刷电极表面，晾干成膜即得到工作电极，从而构建电化学传感器，以1.0mmol/L[Fe(CN)₆]^3-/4-和0.1mol/LKCl的水溶液为检测底液，采用差分脉冲伏安法进行检测，检测条件为：扫描电压范围为-0.4～0.6V，电位增量为0.01V，振幅为50mV。

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