[发明专利]氧化石墨烯表面分子印迹复合材料、制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯表面分子印迹复合材料，其特征在于：包括以下原料及特征结构，氧化石墨烯、2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸、甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯和与4-甲基乙卡西酮(4-MEC)形状尺寸与印迹一致的空穴。

2.一种氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征在于，以具有单片层结构的氧化石墨烯与2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸进行缩合反应制备得到RAFT转移试剂共价修饰的氧化石墨烯后，再以偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂、二乙烯基苯(DVB)作为交联剂、甲基丙烯酰胺(MAAM)作为单体、4-甲基乙卡西酮(4-MEC)作为模板分子进行表面RAFT聚合反应，待聚合结束后洗脱掉模板分子4-甲基乙卡西酮(4-MEC)后得到分子印迹聚合物共价修饰的氧化石墨烯复合材料。

3.根据权利要求2所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的单片层结构的氧化石墨烯，采用改进的Hummers法制备出氧化程度较高的氧化石墨，并对其水相分散液进行超声得到。

4.根据权利要求2或3所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的单片层结构的氧化石墨烯，具体通过向浓硫酸中加入石墨粉、NaNO₃和KMnO₄并搅拌反应后，稀释并进一步加入H₂O₂水溶液，并用稀盐酸搅拌再分散得到。

5.根据权利要求2所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的缩合反应，利用2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸上的羧基基团与氧化石墨烯片层表面的羟基官能团的缩合反应，在氧化石墨烯表面共价连接RAFT试剂。

6.根据权利要求2或5所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的缩合反应，将单片层结构的氧化石墨烯分散于无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)后，依次加入2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸、二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，待反应充分后用二氯甲烷洗涤至少四次直至滤液里无2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸，得到RAFT转移试剂共价修饰的氧化石墨烯。

7.根据权利要求2所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的聚合反应，以三硫代酯类RAFT试剂2-[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]-2-甲基丙酸上的羧基基团共价修饰的氧化石墨烯片层作为大分子链转移剂，通过RAFT聚合使甲基丙烯酰胺单体在氧化石墨烯表面发生可控自由基聚合。

8.根据权利要求2或7所述的氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的制备方法，其特征是，所述的聚合反应，在氮气保护下，将4-甲基乙卡西酮加入无水四氢呋喃(THF)后，依次加入甲基丙烯酰胺(MAAM)、二乙烯基苯(DVB)以及上述制备得到的RAFT转移试剂共价修饰的氧化石墨烯并分散均匀后，氮气保护下向密闭体系中加入偶氮二异丁腈(AIBN)并油浴反应，待反应充分后采用氯仿、甲醇、丙酮洗涤并洗脱至无目标分子检出为止，得到分子印迹聚合物共价修饰的氧化石墨烯复合材料(GO-MIP)。

9.一种根据权利要求2～8中任一所述方法制备得到或权利要求1所述氧化石墨烯表面分子印迹复合材料的应用，其特征在于，将溶液涂滴在基材表面作为工作电极，与参比电极和对电极一起正确连接在电化学工作站上构建电化学传感器，用于对4-甲基乙卡西酮进行电化学检测。