[发明专利]基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体及其制备方法、应用。本发明以具有聚集诱导发光(AIE)效应的丙烯酸[4‑(1,2,2‑三苯基乙烯基)]苯酯(TPE)为功能单体，以离子液体为交联剂，采用分子印迹技术合成了基于AIE单体的荧光分子印迹聚离子液体(AIE‑FMIPIL)。AIE‑FMIPIL呈球形，粒径为0.2‑0.7μm。TPE和AIE‑FMIPIL的绝对量子产率分别为9.23％和12.61％。基于荧光共振能量转移机制，4‑硝基苯酚(4‑NP)可高效猝灭AIE‑FMIPIL的荧光。AIE‑FMIPIL传感器对4‑NP具有较高的灵敏度和选择性，检测的线性范围为0.02‑1.5μM，检测限为10nM(S/N＝3)。与使用传统单体和交联剂制备的荧光分子印迹聚合物相比，AIE‑FMIPIL显示出更高的灵敏度，并成功应用于环境样品中4‑NP的检测。

技术领域

本发明属于荧光分子检测技术领域，具体涉及基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体及其制备方法和应用。

背景技术

4-硝基苯酚(4-NP)在制药和精细化学品生产中起着至关重要的作用。4-NP的生产或者使用不当，容易造成环境污染，4-NP也因其高度的毒性和致癌性被广泛关注。因此，需要开发对水环境、土壤环境中的4-NP浓度高效的检测方法，从而能够获知环境的相关化学污染情况。目前有许多检测4-NP的分析方法，如液相色谱、电化学传感器、荧光法。在这些方法中，荧光法具有样品处理简单、成本效益高、反应迅速等优点。

分子印迹聚合物(MIPs)代表定制材料，显示模板分子识别位点。荧光MIPs主要是通过用荧光物质修饰MIPs来检测不同的分析物。在众多荧光MIPs中，使用聚合荧光单体制备荧光MIPs的一锅聚合策略是一种简单的制备过程。利用荧光单体形成的MIP传感器具有优异的荧光特性，对模板分子高度敏感。聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)是指一类溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光增强的现象，AIE发光体在固体和聚集体状态下都具有优异的发光性能，是一种较好的荧光单体候选材料。

离子液体因其优异的物理特性而被广泛认可，如优异的化学稳定性、不挥发性和优异的离子电导率。通过烯基IL单体聚合制备聚离子液体。此外，我们还研究了以ILs为交联剂或功能单体的分子印迹PIL(MIPIL)，以提高PIL对靶点的敏感性。这些MIPIL由于其优越的电导率或更高的吸附能力，主要用于电化学传感器和萃取，但是MIPIL应用于荧光传感器的相对较少，且由AIE单体制备的荧光MIPIL目前未见文献报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请以4-硝基苯酚(4-NP)为模板分子，以具有AIE效应的丙烯酸[4-(1,2,2-三苯基乙烯基)]苯酯(TPE)为荧光功能单体，以1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐([VBIM][PF₆])为双功能单体，以离子液体3,3'-(1',4'-丁烷)-双-1-乙烯基咪唑六氟磷酸[V₂C₄(mim)₂)](PF₆)₂为交联剂，以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，制备基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体，并应用于实际环境中4-NP的检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体，所述聚集诱导发光单体的荧光分子印迹聚离子液体以丙烯酸[4-(1,2,2-三苯基乙烯基)]苯酯(TPE)作为荧光功能单体，以离子液体3,3'-(1',4'-丁烷)-双-1-乙烯基咪唑六氟磷酸[V₂C₄(mim)₂)](PF₆)₂为交联剂。

基于AIE的荧光分子印迹聚离子液体，包括有以下步骤：