[发明专利]分子印迹修饰TiO2

说明书

本发明涉及光电化学分析与环境监测领域，具体来说是分子印迹修饰TiO₂纳米管‑CdS量子点复合材料、光电化学传感器及制备方法及应用，TiO₂纳米管‑CdS量子点复合材料以阳极氧化法制备得到TiO₂纳米管薄膜，并以TiO₂纳米管薄膜为基体，通过水浴法沉积上CdS量子点并吸附上持久性有机污染物，再通过高温煅烧技术制备得到了分子印迹修饰TiO₂纳米管‑CdS量子点复合材料，本发明制备的传感器以TiO₂纳米管‑CdS量子点复合材料作为光电转换层，表面修饰含有持久性有机污染物识别位点的无机骨架分子印迹，进而实现对持久性有机污染物的检测，其具有灵敏度高，响应稳定，选择性好等优点。

技术领域

本发明涉及光电化学分析与环境监测领域，具体来说是基于分子印迹修饰TiO₂纳米管-CdS量子点复合材料、光电化学传感器及制备方法及应用。

背景技术

由于光电化学传感器在光电化学传感检测中信号激发源与信号检测源互为两个独立的系统，因此相比于电化学检测，光电化学传感器的背景信号低，具有较高的检测灵敏度，因此光电化学传感器相对于高效液相色谱、气相色谱及色谱-质谱联用等技术优势尤为突出。此外，光电化学传感器是以电化学工作站为检测设备，与一些常见的光学检测技术相比，光电化学检测具有仪器成本低、操作简便、响应快、易于微型化等优势，能够满足野外现场分析的要求。

持久性有机污染物(persistent organic pollutants简称POPs)，其特点是：半衰期长、生物毒性强、易全球性迁移、生物累积性高且在环境中十分稳定难以降解，极少量的POPs就会对生态系统和人类健康造成不可逆性伤害，然而以往分析方法多建立在远高于低浓度的环境标准上，难以快速准确地定性和定量分析复杂基质中的低浓度残留，低浓度长期暴露效应的特点给环境中POPs的毒理研究和分析带来了新难题；为了研究POPs潜在影响和长期作用机制，建立高灵敏和高选择性的分析方法十分有必要的；现有技术中虽然通过使用免疫传感器、酶传感器及适配体传感器能够实现对目标物的高选择性和专一性，但这类传感器的特异性元件如酶、抗体等不仅价格昂贵、筛选周期长，而且容易变性、不易保存，对环境要求极高不利于广泛应用，同时也属于一次性检测无法重复使用。

分子印迹被称为“人工抗体”，由于它拥有不同的形状、尺寸及化学官能团，能够对目标分子进行特异性识别而被用于特殊物质的分析检测与去除中；由文献可知在形成分子印迹的过程中大多数是使用大分子有机物质作为功能单体，如聚吡咯，多巴胺，聚噻吩等，而这些有机聚合物在长时间地光照下进行分解而变得不稳定从而影响对目标物质的识别与分析。

基于上述情况，无机骨架分子印迹的研究就非常有必要，光电化学传感的核心部分就是光电极的制备，常规的制备方法是粉体材料的直接涂抹在电极表面，这样就导致纳米粒子修饰量有限，且存在容易脱落、修饰电极表面和灵敏度不够高的缺点，所以制备结构牢固的无机骨架分子印迹型光电化学传感器很有必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供了基于分子印迹修饰TiO₂纳米管-CdS量子点复合材料、光电化学传感器及制备方法及应用，本发明制备得到了分子印迹修饰TiO₂纳米管-CdS量子点复合材料，并通过复合材料组装成了光电化学传感器，然后通过光电化学传感器实现了对环境中持久性有机污染物的超灵敏测定，且其具有灵敏度高，响应稳定，选择性好等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

TiO₂纳米管-CdS量子点分子印迹复合光电极材料，所述复合材料按照以下方法制成：以阳极氧化法制备得到TiO₂纳米管薄膜，并以TiO₂纳米管薄膜为基体，通过水浴法沉积上CdS量子点并吸附上持久性有机污染物，再通过高温煅烧技术制备得到了分子印迹修饰TiO₂纳米管-CdS量子点复合材料。