[发明专利]双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置、制备方法与应用

说明书

本发明公开了双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置、制备方法与应用。所述装置包括：纸基底和修饰于该纸基底表面的复合材料，其中，所述复合材料包括光催化性的金属‑有机框架和分子印迹聚合物，所述分子印迹聚合物能够吸附双酚A和/或其卤代衍生物。该分析装置通过利用分子印迹聚合物的识别、纸色谱的分离以及金属‑有机框架的光催化性能，以2,7‑二氯二氢荧光素乙酰乙酸为活性氧荧光探针来同步高灵敏检测双酚A及其卤代衍生物。本发明制备的分析装置能够实现多组分同步分析，具有成本低、使用方便、便携、灵敏度高等优点，能够用于环境复杂样本中双酚A及其卤代衍生物的监测。

技术领域

本发明属于环境监测领域，更具体地，涉及双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置、制备方法与应用。

背景技术

双酚A(BPA)，通常被用作合成聚碳酸酯和环氧树脂的主要单体材料，大量应用于罐头内侧涂层、饮料瓶、热敏纸以及医疗器械等。双酚A的卤代衍生物四溴双酚A(TBBPA)和四氯双酚A(TCBPA)，可以作为溴化阻燃剂，应用于纺织、电子设备、塑料制品、家具以及建筑材料等的生产制备。由于这些用品的大量生产以及广泛使用和处理不当，BPA及其卤代衍生物会迁移到环境介质中，在空气、水、土壤、灰尘等环境介质均有检出，并且同时存在。双酚A、四溴双酚A和四氯双酚A是环境内分泌干扰物，暴露于这些污染物会引起生殖毒性、免疫毒性、神经毒性、肝脏毒性等健康危害效应。由于这些环境污染现状和潜在的公众健康风险，开发一种简便、快速、灵敏的方法用于环境中BPA及其卤代衍生物的检测，对于环境保护和公共卫生具有至关重要的意义。

目前，可同时实现检测双酚A及其卤代衍生物的技术主要是气相色谱-质谱联用技术和液相色谱-质谱联用技术，这些方法灵敏度高，但是需要复杂的前处理程序、昂贵的实验仪器以及高昂的检测成本，无法满足双酚A及其卤代衍生物的快速现场检测分析。虽然现有技术中对于双酚A的快速检测方法有很多，例如分光光度法、电化学法、酶联免疫吸附测定法(ELISA)等，这些方法无法排除双酚A及其卤代衍生物之间的相互干扰，无法满足实际环境检测的需要。常规纸色谱分析具有简单、快速、低廉的优势，但是纸基材料吸附容量偏低，选择性很差，无法实现双酚A及其卤代衍生物的同步分析。已有文献证明分子印迹材料能够实现对四溴双酚A的选择性识别，结合金属-有机框架材料高比表面特性，能够显著提升印迹识别特性。但尚未有文献报道纸基印迹金属-有机框架材料对双酚A及其卤代衍生物的同步检测。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置、制备方法与应用，其目的在于利用分子印迹聚合物的选择性吸附原理与纸色谱分离原理，将两者有机结合，首先通过分子印迹聚合物对双酚A及其卤代衍生物进行选择性吸附，然后通过纸色谱对双酚A及其卤代衍生物进行对组分分离，并利用双酚A及其卤代衍生物对金属-有机框架材料的光催化反应的影响以及消耗其产生的部分自由基，通过活性氧探针检测剩余自由基来实现同步且快速检测双酚A及其卤代衍生物。由此解决现有技术中无法同步且快速检测双酚A及其卤代衍生物的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置，所述装置包括：纸基底和修饰于该纸基底表面的复合材料，其中，所述复合材料包括光催化性的金属-有机框架和分子印迹聚合物，所述分子印迹聚合物能够吸附双酚A和/或其卤代衍生物。

优选地，所述金属-有机框架为以锆离子、铁离子或钛离子为金属中心，且以2-氨基对苯二甲酸为有机配体的金属-有机框架；或者，所述金属-有机框架为以锌离子为金属中心，且以2-甲基咪唑为有机配体的金属-有机框架。

优选地，所述分子印迹聚合物为以四溴双酚A为模板分子，以3-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体，以正硅酸乙酯为交联剂形成的分子印迹聚合物。

优选地，双酚A的所述卤代衍生物包括四溴双酚A和四氯双酚A。

按照本发明的另一方面，提供了双酚A及其卤代衍生物的同步分析装置的制备方法，所述方法包括以下步骤：