一种CdTe/CdSe@MIPs QDs分子印迹聚合物的制备与应用制造技术

技术编号:26363891 阅读:116 留言:0更新日期:2020-11-19 23:32
本发明专利技术公开了一种CdTe/CdSe@MIPs QDs分子印迹聚合物的制备方法,是以巯基乙酸(TGA)修饰的水相CdTe/CdSe量子点为荧光载体,通过对其表面进行硅烷化修饰,以TC为模板分子,再以3‑氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体、正硅酸乙酯为交联剂、氨水为催化剂,成功制备了量子点表面分子印迹聚合物(CdTe/CdSe@MIPs QDs),实验制备过程简单。该CdTe/CdSe@MIPs QDs以四环素为模板分子,通过功能单体和交联剂三者之间的相互作用,形成了具有四环素特异性识别位点的量子点分子印迹聚合物,实现了对目标物四环素的特异性识别,在与模板分子结构相似物质中达到对目标物的高选择性测定要求。

【技术实现步骤摘要】
一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备与应用
本专利技术涉及一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备方法,本专利技术同时涉及该CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物在识别四环素的应用,属于复合材料
和化学发光分析

技术介绍
量子点(Quantumdots,QDs)是一类粒径小于或者接近于激子波尔半径的准零维纳米晶粒,其尺寸一般在1.0-10nm之间。量子点光学稳定性好,而且制备方法简单,在生物传感、医学成像和分析检测等多个领域得到广泛的应用。目前,随着高性能量子点的制备以及表面修饰技术的逐步完善与成熟,使量子点在荧光、化学发光信号上的响应有了很大的提高。然而基于量子点的荧光分析法和化学发光分析法在结构和性能类似的同类物质检测中暴露出选择性欠佳的不足,极大地限制了传统的量子点光学识别与检测方法在复杂样品分析中的应用范围。分子印迹技术(Moleculeimprintedtechnique,MIT)作为一种特异性的分子识别技术,常常用来合成具有特定分子识别位点的三维交联聚合物,即分子印迹聚合物(MIPs)。近年来,为了提高量子点发光检测的选择性,分子印迹技术的引入成为了行之有效的解决方案,即通过在量子点表面形成分子印迹聚合物来提升检测体系的选择性。四环素(Tetracyclines,TC)是一种广谱的具有高浓度灭菌效果的抑菌剂。由于其低廉的价格,TC是世界上使用最广泛的抗生素之一。近年来,为了预防动植物疾病并促进动植物生长,四环素在我国畜牧业、林业、医药业等行业中得以广泛使用。然而,滥用四环素会带来严重的环境问题,进而也会对人类身体的健康造成严重危害。因此发展快速、灵敏的TC含量的检测方法仍具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备与应用。一、CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备本专利技术CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备方法,包括以下步骤:(1)前驱体NaHSe的合成:在高纯水中,氮气保护下,将Se粉与NaBH4以1:8~1:13的摩尔比,于40~60℃的水浴中反应;待溶液变为无色,得到前驱体NaHSe溶液。(2)CdTe/CdSe@SiO2QDs的制备:将氯化镉溶于高纯水中,加入巯基乙酸,用NaOH调节至溶液pH=10.0~11.0,然后加入硅烷化镉碲量子点(CdTeQDs)和上述前驱体NaHSe溶液,氮气保护下,于90~100℃的油浴中反应20~40min;再加入四乙氧基硅烷(TEOS),继续反应2.5~3h,冷却至室温,用无水乙醇沉淀合成产物,真空干燥,得到硅烷化的核壳型CdTe/CdSe@SiO2QDs量子点。其中,氯化镉与巯基乙酸的摩尔比为1:2~1:5;氯化镉与NaBH4的摩尔比为1:5~1:10;氯化镉与硅烷化镉碲量子点的质量比为2:1~5:1;氯化镉与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:3~1:8。(3)CdTe/CdSe@MIPsQDs的制备:将四环素(TC)模板分子溶解于无水乙醇中,加入功能单体3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),振荡20~40min使模板分子与功能单体充分作用;再加入正硅酸乙酯(TEOS),继续震荡5~8min,然后加入CdTe/CdSe@SiO2QDs和催化剂氨水,于室温搅拌反应20~25h,离心、洗涤和干燥,得到CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物。其中,四环素模板分子与功能单体3-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为7:1~9:1;四环素模板分子与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1~4:1;四环素模板分子与CdTe/CdSe@SiO2QDs的质量比为8:1~15:1;催化剂氨水的质量分数为6.25%,其加入量为功能单体3-氨丙基三乙氧基硅烷体积的15~20倍。作为对比,非印迹聚合物CdTe/CdSe@NIPsQDs的制备过程与上述过程相似,区别是非印迹聚合物的合成不需要加模板分子。二、CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的表征1、形貌表征CdTe/CdSe@MIPsQDs呈橘红色细小固体粉末,在水中有着良好的分散性,并且在365nm紫外灯下,能发出橙色的荧光。用扫描电镜观察聚合物的形貌特征,如图1所示。从图中可以观察到CdTe/CdSe@MIPsQDs基本呈近球形颗粒,颗粒的大小比较均一,粒径大约为75nm左右。2、紫外光谱表征对CdTe/CdSe@MIPsQDs进行了紫外-可见光谱,如图2所示。从图中可以看出,聚合物在可见区552nm处有激子吸收峰。3、荧光光谱表征对CdTe/CdSe@MIPsQDs进行了荧光光谱表征,如图3所示。聚合物在571nm处有一个很强的荧光发射峰,并且荧光峰半峰宽较窄,说明合成的CdTe/CdSe@MIPsQDs分布比较均匀,分散性良好。4、红外光谱表征图4为CdTe/CdSe@MIPsQDs和CdTe/CdSe@NIPsQDs的红外光谱图。如图所示,在1109cm-1处的宽峰为Si-O-Si的对称伸缩振动峰,在798cm-1处出现的对称伸缩振动峰归因于Si-O的伸缩振动,2931cm-1处的特征峰为C-H伸缩振动峰,1627cm-1处的吸收峰可能来源于N-H键的弯曲振动,1382cm-1处的特征峰属于C-O的伸缩振动。以上分析可得知TEOS和APTES已经成功地修饰到了量子点的表面,进一步表明聚合物制备成功。此外,从红外谱图中还可以看出CdTe/CdSe@MIPsQDs和CdTe/CdSe@NIPsQDs特征峰位置基本一致,说明模板分子已洗脱干净。5、X-射线衍射(XRD)表征图5为CdTe/CdSe@MIPsQDs的X-射线衍射图,从图5CdTe/CdSe@MIPsQDs的XRD表征结果可以看出,三个衍射峰位(111)、(220)、(311)与CdTe/CdSe@SiO2QDs所属立方晶系的标准值相符,与CdTe/CdSe@SiO2QDs的表征结果作比较,发现表面印迹聚合物在(220)、(311)处的衍射峰位显著降低。这种情况可能是因为在CdTe/CdSe@SiO2QDs表面包裹分子印迹层后,阻碍了(220)、(311)峰位处的晶面进行衍射,导致其强度降低并有消失的趋势。而(111)处的衍射峰变宽,可能是由于在量子点表面包裹分子印迹形成CdTe/CdSe@MIPsQDs时,加剧了CdTe/CdSe@SiO2QDs晶体表面的缺陷,硅烷化的量子点晶面结构无序,使得衍射峰面加宽。三、CdTe/CdSe@MIPsQDs的分子识别性能测试印迹因子(IF)是评价分子印迹聚合物分子识别性能即选择性吸附能力的重要参数。在同等条件下,根据Stern-Volmer方程,计算猝灭常数KSV和印迹因子(imprintfactor,IF)。Stern-Volmer方程如下:Ksv=[(I0/I)-1]/C式中,I0为空白非印迹聚合物CdTe/CdSe本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种CdTe/CdSe@MIPs QDs分子印迹聚合物的制备方法,包括以下步骤:/n(1)前驱体NaHSe的合成:在高纯水中,氮气保护下,将Se粉与NaBH

【技术特征摘要】
1.一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)前驱体NaHSe的合成:在高纯水中,氮气保护下,将Se粉与NaBH4以1:8~1:13的摩尔比,于40~60℃的水浴中反应;待溶液变为无色,得到前驱体NaHSe溶液;
(2)CdTe/CdSe@SiO2QDs的制备:将氯化镉溶于高纯水中,加入巯基乙酸,用NaOH调节至溶液pH=10.0~11.0,然后加入硅烷化镉碲量子点和上述前驱体NaHSe溶液,氮气保护下,于90~100℃的油浴中反应20~40min;再加入四乙氧基硅烷,继续反应2.5~3h,冷却至室温,用无水乙醇沉淀合成产物,真空干燥,得到硅烷化的核壳型CdTe/CdSe@SiO2QDs量子点;
(3)CdTe/CdSe@MIPsQDs的制备:将四环素模板分子溶解于无水乙醇中,加入功能单体3-氨丙基三乙氧基硅烷,振荡20~40min使模板分子与功能单体充分作用;再加入正硅酸乙酯,继续震荡5~8min,然后加入CdTe/CdSe@SiO2QDs和催化剂氨水,于室温搅拌反应20~25h,离心、洗涤和干燥,得到CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物。


2.如权利要求1所述一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,氯化镉与巯基乙酸的摩尔比为1:2~1:5;氯化镉与NaBH4的摩尔比为1:5~1:10。


3.如权利要求1所述一种CdTe/CdSe@MIPsQDs分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,氯化镉与硅烷化镉碲量子点的质量比为2:1~5:1。

【专利技术属性】
技术研发人员:周敏陈志风
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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