[发明专利]荧光磁性氧化石墨烯基4-氯酚分子印迹聚合物的制备和应用

摘要

本发明公开了一种荧光磁性氧化石墨烯基4‑氯酚分子印迹聚合物的制备及应用，属于功能材料技术领域，该分子印迹聚合物是将氧化石墨烯与磁性材料复合，再在其表面修饰荧光量子点，最后通过分子印迹技术，制备出能够对4‑氯酚模板分子具有特异性识别能力的荧光磁性氧化石墨烯基4‑氯酚分子印迹聚合物，该分子印迹聚合物具有大的比表面积，识别位点多，传质速率快、选择吸附性能优良；该分子印迹聚合物在磁场作用下可以使聚合物在复杂基质中快速分离出来，并可应用于对4‑氯酚具有特异性的荧光检测；该分子印迹聚合物作为固相萃取剂，可以用来特异性富集和检测痕量4‑氯酚，该方法富集倍数高、检测限低，因此具有较高的萃取能力和效率。

主权项

1.一种荧光磁性氧化石墨烯基4‑氯酚分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：该制备方法的具体步骤如下：1）氧化石墨烯的制备：在三口瓶中加入23mL质量浓度为98%的浓硫酸，放入冰浴中冷却至4℃以下，机械搅拌下加入1g的天然石墨鳞片、0.5g的硝酸钠，搅拌1h后加入3g的高锰酸钾，控制反应液温度在10~15℃，搅拌2h后将反应液温度升高至35℃，反应30min后加入80mL的去离子水，将反应液温度升高至95℃，反应30min，待反应液颜色变成金黄色后，加入60mL的去离子水，再加一定量的体积浓度为30%的H₂O₂，同时搅拌至没有气泡再冒出，过滤，用体积浓度为5%的HCl和去离子水充分洗涤直至滤液中无SO₄^2‑，并用蒸馏水将样品洗涤至中性，将产物超声震荡剥离40min后，将黄色沉淀物干燥48h，最后得到氧化石墨烯样品；2）磁性氧化石墨烯的制备：将步骤1）得到的0.5g的氧化石墨烯粉末分散于120mL的乙二醇中，超声2h后得到氧化石墨烯分散液，将0.25g的FeCl₃•6H₂O和0.5g的无水醋酸钠加入到氧化石墨烯分散液中，机械搅拌30min后，将溶液装入不锈钢反应釜中，于200℃下晶化48h，将制得的产物用乙醇清洗数次，于60℃下真空干燥24h，最后得到磁性氧化石墨烯；3）碲化镉量子点的合成将25.5mg的碲粉和30.3mg的NaBH₄混合加入装有2mL水的试剂瓶中，在氮气保护下，超声反应30min，得到NaHTe水溶液，然后将0.2mmol的CdCl₂溶于100mL的水中，超声溶解后加入40µL的巯基乙酸，向以巯基乙酸溶液中加入0.5mol·L^‑1的NaOH溶液，使溶液pH=9，在氮气保护下，将制备的2mL的NaHTe水溶液迅速加入上述溶液中，磁力搅拌下，于90℃加热回流30min，得到碲化镉量子点溶液，将异丙醇逐滴加入到碲化镉量子点溶液中，当出现小颗粒悬浮物后，停止加入异丙醇，继续搅拌15min，将所得的浑浊液放在冰水浴中，直到小颗粒与上层液体分离，将上层清液吸出，下层浑浊液放在干燥箱中干燥，直至液体全部挥发，即得纯化后的碲化镉量子点；4）荧光磁性氧化石墨烯基4‑氯酚分子印迹聚合物的制备将步骤3）制得的0.2~2.0g的碲化镉量子点超声分散于0.05mol/L的聚乙二醇（mPEG‑SH）溶液中，室温下反应12~24h，再加入步骤2）制得的0.05~0.50g的磁性氧化石墨烯和20~100ml的乙醇，机械搅拌30min，将0.5~5.0mmol的3‑氨丙基三乙氧基硅烷和0.2~2.0mmol的4‑氯酚溶解于10~80mL的乙醇溶剂中，将0.5~5.0mL的正硅酸乙酯加入到上述混合物中，机械搅拌下加入0.2~2.0mL的体积浓度为25%的氨水溶液，机械搅拌24~48h，反应后在超声条件下用甲醇反复冲洗聚合物直至洗脱液中检测不到4‑氯酚，洗脱结束后完全干燥得到的即为荧光磁性氧化石墨烯基4‑氯酚分子印迹聚合物（MIPs）。