[发明专利]一种中空半球型镧系荧光印迹传感器的制备方法及应用

说明书

本发明属于环境检测功能材料制备技术领域，公开了一种中空半球型镧系荧光印迹传感器的制备方法及其用途。首先制备出镧系配合物Eu(MAA)₃phen，通过使用功能化SiO₂纳米微球为基底，以表面印迹法制备了以2,4,6‑三氯苯酚为目标物的核壳型荧光印迹材料并以索氏提取法将2,4,6‑三氯苯酚洗脱，最后通过牺牲基质法以氢氟酸溶解SiO₂纳米微球制得中空半球型荧光印迹材料，并将其用于特异性检测自然水体中的2,4,6‑三氯苯酚。本发明通过简单的制备方法和简便的操作流程制备出具有特殊结构的荧光印迹传感器，通过中空半球结构提高印迹层的特异性识别位点的利用率及印迹材料和目标物之间的传质速率并最终提高该传感器的灵敏度。

技术领域

本发明属于环境检测功能材料制备技术领域，涉及一种中空半球型镧系荧光印迹传感器的制备方法及其在自然水体中选择性检测潜在2,4,6-三氯苯酚的应用。

背景技术

氯酚类化合物是一类人工合成的有机化合物，主要用于杀虫剂、木材防腐剂、以及除草剂等物质的合成。大量研究证明氯酚及其衍生物对人体具有不良影响，该类物质具有致癌性和遗传毒性，甚至会通过母婴传播引起胎儿的产前氯酚暴露，美国已于2007年将氯酚类物质列为优先控制污染物。氯酚类物质包括单、二、三、四和五氯苯酚，该类化合物广泛分布在自然环境中。其中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)是具有代表性的氯酚类物质之一，并且2,4,6-TCP毒性较强，自然条件下难降解，是一种持久性有毒化学污染物。因此对其进行环境监控与检测，尤其针对人类生活用水源的监测尤其重要。

在多种用于日常检测氯酚类物质的分析方法中，荧光分析法具有灵敏度高、仪器简单便携、分析结果直观甚至可视化等特点，适宜于多种条件下水体样品中污染物的现场检测。镧系配合物在众多荧光材料中具有突出的光学性质，基于镧系配合物的荧光分析法适用范围广、灵敏度高、色域范围广并且光漂白抗性强。但镧系配合物在选择性方面较差，热学和化学稳定性不足，在复杂体系中区分目标分析物较为困难，也难以应用在极端环境中。将具有特异选择性且极端环境耐受的分子印迹聚合物同基于镧系化合物的荧光传感器结合可兼具高灵敏度和特异选择性。荧光印迹传感器可对氯酚类物质实现简易灵敏的选择性识别，对现场检测自然水体样品中2,4,6-TCP具有重要意义。

发明内容

本发明采用表面印迹后牺牲基质的方法制备中空半球荧光印迹传感器，相较于传统核壳型荧光印迹传感器，本方法所得到的中空印迹传感器具有更高的传质速率并可以使印迹层中的特异性识别位点得到更充分利用，有效提高传感器的灵敏度。并且半球结构与传统的中空球形结构相比，印迹层内表面将得到更有效的利用，其对2,4,6-TCP的灵敏度会因整体印迹层特异性识别位点的利用率提高而进一步增强。

一种中空半球型镧系荧光印迹传感器的制备方法及应用，具体包括如下步骤：

(1)镧系配合物Eu(MAA)₃phen的制备：

将氧化铕溶解在浓盐酸中，将产物经无水乙醇洗涤后烘干得到EuCl₃·6H₂O；按照一定比例将EuCl₃·6H₂O、甲基丙烯酸MAA溶于无水乙醇中，调节pH后加入邻菲罗啉phen，收集产物即得镧系配合物Eu(MAA)₃phen；

(2)功能化SiO₂纳米微球的制备：

将一定量的正硅酸四乙酯TEOS滴加到无水乙醇中，磁力搅拌一定时间后滴加氨水NH₃·H₂O，继续搅拌适当时间后滴加KH570，密封加温磁力搅拌，将所得固体沉淀洗涤，真空干燥，即得表面功能化的SiO₂纳米微球；

(3)中空半球型镧系荧光印迹传感器的制备：