[发明专利]一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法和应用，通过磁性介孔二氧化钛为载体，首先通过叠氮基功能化的多巴胺对载体进行表面修饰，然后经点击化学将RAFT试剂修饰到载体表面，最后经RAFT聚合即可得到磁性表面分子印迹聚合物；本发明通过表面引发的可逆加成‑断裂链转移活性自由基聚合反应制备分子印迹聚合物层；制备的磁性表面分子印迹聚合物表现出规则的球形结构且分散性良好并具有明显的多层核壳结构；本发明结合载体的介孔性、高比表面积以及良好的磁响应性的特征；本发明所述的磁性表面分子印迹聚合物在结构类似物存在下对目标分子TBBPA表现出良好的选择性识别功能，在环境体系中TBBPA的识别与检测中有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于分子印迹聚合物技术领域，特别涉及一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

分子印迹聚合物(MIPs)是一种对目标化合物具有特殊亲和力和特异性识别功能的受体。由于其特异识别功能，MIPs在化学/生物传感器领域有着广泛的应用。本体聚合是制备分子印迹聚合物的传统方法，该方法所制备的分子印迹聚合物往往要经过研磨、筛分等步骤，制备过程繁琐，而且大量的识别位点被包埋，识别效率低，同时使用过程中存在模板分子泄露的风险，影响检测结果。

表面印迹指的是在固相基质表面制备的印迹聚合物，相比于传统的本体聚合制备的印迹聚合物，表面印迹聚合物具有识别位点容易获得、识别效率高、容易再生、无模板分子泄露等诸多优点，磁性纳米颗粒由于高比表面积、表面易于功能化、易于分离回收等优点成为表面印迹聚合的理想载体，介孔层的引入使得磁性内核易被功能化，并且提供了更加丰富的识别位点。而现有表面印迹技术中印迹载体的比表面积有限，聚合物制备方法为传统自由基聚合，聚合过程副反应多，可控性差，而且难于后修饰。

发明内容

针对现有技术中存在的不足及缺陷，本发明的目的在于提出一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法和应用，以解决现有技术中表面分子印迹聚合物识别位点有限，分离回收难度大的技术问题。

本发明提出以下的技术方案：

本发明提供了一种磁性表面分子印迹聚合物，以磁性介孔二氧化钛为载体，首先通过叠氮功能化的多巴胺对磁性介孔载体进行表面修饰，然后经点击化学将RAFT试剂修饰到经过叠氮功能化的多巴胺处理过的磁性介孔载体表面，最后经RAFT聚合反应，得到所述的磁性表面分子印迹聚合物。

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹聚合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备Fe₃O₄磁性纳米颗粒；

步骤2、制备包覆二氧化硅的磁性纳米微球；

步骤3、在磁性纳米微球的表面包覆二氧化钛，得到包覆二氧化钛的磁性纳米微球，然后经磁分离，洗涤，干燥及热处理后，得到磁性介孔二氧化钛纳米微球；

步骤4、对磁性介孔二氧化钛纳米微球进行表面叠氮化处理，得到叠氮功能化的磁性介孔载体；

步骤5、对叠氮功能化的磁性介孔载体进行RAFT功能化处理，得到RAFT试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体；

步骤6、将模板分子和功能单体混合均匀，然后加入RAFT试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体、交联剂及引发剂，使其发生聚合反应，得到磁性介孔分子印迹聚合物；

步骤7、去除磁性介孔分子印迹聚合物中的模板分子，得到所述的磁性表面分子印迹聚合物Fe₃O₄@mTiO₂@MIP。

进一步的，步骤6中，模板分子采用四溴双酚A，功能单体为4-乙烯基吡啶，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈。

进一步的，步骤6中，4-乙烯基吡啶与乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:(1-5)。