碳量子点分子印迹荧光传感器的制备及其对水环境中四环素的检测行为研究

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四环素类抗生素(TCs)作为使用最为广泛的抗生素之一,已经多次在水体被检出,对人类的健康和生态平衡造成了严重的影响。对于TCs的检测已经刻不容缓,而传统方法检测TCs的效果并不理想。基于量子点的荧光分析法是一种新兴的检测方法,由于其不需要复杂的预处理、操作简单、反应迅速、检出限低、灵敏度高等特点,广泛用于各类有毒有害物质的检测。但由于其选择性较差,检测过程中容易受其他物质的干扰。分子印迹聚合物(MIPs)是一类可以实现对目标物进行特异性识别的特殊材料,将量子点与MIPs结合,制备量子点分子印迹荧光传感器,不仅能实现对目标物特异性检测,同时印迹层为量子点提供了保护,使其物化性质更加稳定。因此利用量子点分子印迹荧光传感器来检测水体中的TCs,成为了近年来的热门话题。本文通过水热法制备了碳量子点(C QDs),并以其为荧光材料,以四环素(TC)为模板分子,分别通过溶胶凝胶法、沉淀聚合法和多巴胺聚合法三种方法制备了碳量子点分子印迹荧光传感器。利用多种表征手段对所制备的样品形貌、结构和光学性能进行了研究;结合荧光检测实验,确定了最佳检测条件;并在最佳检测条件下,分别研究了不同聚合方法制备的碳量子点分子印迹荧光传感器对TC的选择性识别和定量检测的能力。本文主要研究内容如下:(1)通过溶胶凝胶法制备了碳量子点分子印迹荧光传感器(MIPs-SiO2/C QDs)。利用TEM、FT-IR和荧光分光光度计等表征手段对所制备的样品形貌、结构和光学性能进行了研究;通过研究其浓度、稳定性和对TC的最佳响应时间等因素,确定了MIPs-SiO2/C QDs检测TC的最佳条件;在最佳检测条件下,研究了MIPs-SiO2/C QDs对TC的定量检测和选择性识别的能力,并将其成功应用于水体环境中TC的检测。(2)利用丙烯酸(AA)对C QDs修饰乙烯基,并将其作为荧光材料;通过沉淀聚合法制备了碳量子点分子印迹荧光传感器(MIPs-AA/C QDs)。利用TEM、FT-IR和荧光分光光度计等表征手段对MIPs-AA/C QDs的形貌、结构和光学性能进行了研究。通过研究其浓度、稳定性和对TC的最佳响应时间等因素,确定了最佳检测条件;并在最佳检测条件下,研究了MIPs-AA/C QDs对TC的定量检测和选择性识别的能力,最后将MIPs-AA/C QDs成功应用于水体环境中TC的检测。(3)利用多巴胺聚合法制备了碳量子点分子印迹荧光传感器(MIPs-DA/C QDs)。利用TEM、FT-IR和荧光分光光度计等表征手段对MIPs-DA/C QDs的形貌、结构和光学性能进行了研究。通过研究MIPs-DA/C QDs对TC的选择性,证明了MIPs-DA/C QDs对于TC具有较好的选择性识别的能力;最后将MIPs-DA/C QDs成功应用于水体环境中TC的检测。
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