一种基于ZIF-8包覆的复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于ZIF

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法及其在电化学发光传感化学分析与黄曲霉毒素B1(AFB1)监测上的应用。

技术介绍

[0002]以钙钛矿量子点为代表的卤化物钙钛矿材料具有单色性好、发光波长可调、荧光量子产率(QY)高等优点，是开发新型高效电化学发光(ECL)传感器非常有前途的发光探针。在各种钙钛矿量子点中，甲胺钙钛矿量子点(MP QDs)有较窄的光谱宽度和抗缺陷的光物理特性，因此受到了广泛的关注，使其具有广阔的应用前景。利用MP QDs作为ECL发光体构建的ECL传感器具有高灵敏度，良好的选择性等优势。
[0003]然而所有钙钛矿材料都存在不同程度的分解现象，尤其是当暴露在高湿度、高温、强光、富氧等情况下，钙钛矿的分解过程会被加速，特别是高湿度情况下，钙钛矿衰败尤为严重。在绝大多数ECL分析检测对象都是依赖水环境的生物分子的前提下，MP QDs的结构不稳定性和吸湿性使其容易分解，导致钙钛矿只产生短暂的ECL信号，限制了其在水环境中的直接应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术所存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法，所制备的复合材料可稳定应用于水相电化学发光检测，高效检测低浓度的黄曲霉毒素B1。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法，包含以下步骤：
[0006](1)取适量的2
‑
甲基咪唑和六水合硝酸锌，分别溶解于甲醇中；
[0007](2)取适量的溴化铅和溴化甲胺，并加入N,N
‑
二甲基甲酰胺和油胺搅拌；
[0008](3)将步骤(1)中的2
‑
甲基咪唑的甲醇溶液、六水合硝酸锌的甲醇溶液先后依次加入步骤(2)中，室温下剧烈搅拌得到MP QDs的前驱液；
[0009](4)静置上述前驱液后去除溶剂，加入适量甲苯溶解搅拌直至反应结束；
[0010](5)将反应结束后的溶液离心得到沉淀，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇洗涤沉淀干燥后得到ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料，即MP QDs@ZIF
‑
8复合材料。
[0011]进一步地，所述步骤(1)中，采用超声分别分散2
‑
甲基咪唑和六水合硝酸锌于甲醇溶液中。
[0012]本专利技术还提供了一种所述基于ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料应用于检测黄曲霉素B1浓度的方法，包含以下步骤：
[0013](1)采用所述的ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料制备黄曲霉素B1分子印迹的电化学发光传感器(MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE)；
[0014](2)将上述ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料修饰的玻碳电极(GCE)作为工作电极、铂
丝作为辅助电极、Ag/AgCl作为参比电极，构建三电极系统，将所述三电极置于含有电解液的电解池中，连接电化学发光仪；
[0015](3)在电化学发光仪中检测洗脱和吸附一系列不同浓度的黄曲霉素B1的MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE传感器的电化学发光信号，分别记为I
ECL0
、I
ECLn
(n＝1、2、3
…
n)；
[0016](4)建立I
ECL1
、I
ECLn
的差值与黄曲霉素B1浓度的定量关系；
[0017](5)通过电化学发光仪检测吸附样品溶液的MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE传感器的电化学发光信号，根据所述的定量关系得到样品中黄曲霉素B1的浓度。
[0018]进一步地，所述步骤(1)中，制备黄曲霉素B1分子印迹电化学发光传感器的方法，包含以下步骤：
[0019](11)预处理玻碳电极(GCE)；
[0020](12)将制备的ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料溶液修饰在所述预处理玻碳电极表面，干燥后形成MP QDs@ZIF
‑
8/GCE电化学发光传感器；
[0021](13)将含有浓度为10
‑5mol/L模板分子黄曲霉素B1的分子印迹混合液修饰在所述MP QDs@ZIF
‑
8/GCE上，然后通过光聚合形成一层均匀致密的聚合物膜，得到所述的基于ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料的黄曲霉素B1分子印迹电化学发光传感器(MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE)。
[0022]进一步地，所述步骤(2)中，所述电解液为含有0.01mol/L共反应剂TPA、0.1moL/L的PBS溶液，pH值为7.4；电化学发光仪的光电倍增管为800V，放大级数为4级，电位扫描范围为0～1.5V，扫描速率200mV/s。
[0023]进一步地，所述步骤(12)中，所述ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料溶于水中得到复合材料溶液。
[0024]进一步地，所述步骤(13)中，含有模板分子的分子印迹混合液由模板分子黄曲霉素B1和分子印迹聚合溶液组成。
[0025]采用本专利技术的技术方案带来的有益效果是，一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法，采用溶剂定向法制备了MP QDs@ZIF
‑
8复合材料，实现了ZIF
‑
8孔内包覆原位生成的MP QDs，ZIF
‑
8优异的包覆能力，阻止了MP QDs在水环境中的溶解，极大地提高了本专利技术实施例制备的MP QDs@ZIF
‑
8复合材料的水相稳定性；且制备过程简单；采用所述的ZIF
‑
8包覆的MP QDs的复合材料制备的MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE电化学发光传感器其水相稳定性好，提高了其应用范围；用于检测黄曲霉素B1，其检测限低，灵敏度高、抗干扰能力强。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例的基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法、电化学发光传感器构建及用于检测玉米中黄曲霉素B1的流程图；
[0027]图2是本专利技术实施例制备的MP QDs@ZIF
‑
8复合材料的透射电镜(TEM)图；
[0028]图3是本专利技术实施例图2的MP QDs@ZIF
‑
8复合材料透射电镜(TEM)局部放大图；
[0029]图4是本专利技术实施例的MP QDs@ZIF
‑
8复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法，其特征是，包含以下步骤：(1)取适量的2
‑
甲基咪唑和六水合硝酸锌，分别溶解于甲醇；(2)取适量的溴化铅和溴化甲胺，并加入N,N
‑
二甲基甲酰胺和油胺搅拌；(3)将步骤(1)中的2
‑
甲基咪唑的甲醇溶液、六水合硝酸锌的甲醇溶液先后依次加入步骤(2)中，室温下剧烈搅拌得到MP QDs的前驱液；(4)静置上述前驱液后去除溶剂，加入适量甲苯溶解搅拌直至反应结束；(5)将反应结束后的溶液离心得到沉淀，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇洗涤沉淀干燥后得到ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料，即MP QDs@ZIF
‑
8复合材料。2.根据权利要求1所述的一种基于ZIF
‑
8包覆的复合材料的制备方法，其特征是，包含以下步骤：(1)取656mg 2
‑
甲基咪唑和297mg六水合硝酸锌，分别溶解于4.5mL甲醇中；(2)取367mg的溴化铅和112mg溴化甲胺，并先后加入1mL N,N
‑
二甲基甲酰胺和200μL油胺搅拌；(3)将步骤(1)中的2
‑
甲基咪唑的甲醇溶液、六水合硝酸锌的甲醇溶液先后依次加入步骤(2)中，室温下剧烈搅拌1h得到MP QDs的前驱液；(4)静置上述前驱液后去除溶剂，加入10mL甲苯溶解搅拌3h；(5)将搅拌后的溶液离心得到沉淀，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇洗涤沉淀，置于真空干燥箱在120℃条件下烘干1h后得到ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料。3.根据权利要求1、2任一项所述的方法制备的基于ZIF
‑
8包覆的复合材料应用于检测黄曲霉素B1浓度的方法，其特征是，包含以下步骤：(1)采用所述的ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料制备黄曲霉素B1分子印迹的电化学发光传感器(MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE)；(2)将所述的ZIF
‑
8包覆的MP QDs复合材料修饰的玻碳电极作为工作电极、铂丝作为辅助电极、Ag/AgCl作为参比电极，构建三电极系统，将所述三电极置于含有电解液的电解池中，连接电化学发光仪；(3)在电化学发光仪中检测洗脱和吸附一系列不同浓度的黄曲霉素B1的MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE传感器的电化学发光信号，分别记为I
ECL0
、I
ECLn
(n＝1、2、3
···
n)；(4)建立I
ECL0
、I
ECLn
的差值与黄曲霉素B1浓度的定量关系；(5)通过电化学发光仪检测吸附样品溶液的MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE传感器的电化学发光信号，根据所述的定量关系得到样品中黄曲霉素B1的浓度。4.根据权利要求3所述的基于ZIF
‑
8包覆的复合材料应用于检测黄曲霉素B1浓度的方法，其特征是；所述步骤(1)中，制备黄曲霉素B1分子印迹的电化学发光传感器(MIP/MP QDs@ZIF
‑
8/GCE)的方法，包含以下步骤：(11)预处理玻碳电极(GCE)；(12)将制备的ZIF<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈苗苗，王谦，张修华，熊成义，李婧雯，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：