本发明专利技术公开了一种高选择性多组分的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器及其检测重金属离子的方法。印刷分子印迹纸芯片荧光传感器的制备方法包括以下步骤：选择金属离子对应的功能单体；制备量子点及按照文献制备量子点分子印迹混合溶液；利用打印机将不同金属离子量子点分子印迹混合溶液打印到纸上，紫外照射，制备印刷分子印迹纸芯片荧光传感器。一种高选择性多组分同时检测水体中重金属离子污染物的方法，包括如下步骤：将制备好的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器浸入到水体样品中，然后浸透短波发射的饱和荧光试剂，对样品中的重金属离子进行检测。本发明专利技术的特异性强，灵敏度高；检测时间短；成本低；便于处理。荧光检测重金属离子方法，操作快速简单，反应及结果均由仪器自动完成和记录。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及现场快速高选择性重金属离子检测
，更具体地说是一种检测 水体中重金属离子污染物的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器的制备，本专利技术还涉及采用所 述的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器现场检测样品中重金属离子的方法。
技术介绍
随着工农业的发展，排污量逐渐增加，大量的金属离子污染物进入水体，成为主要 的环境污染物之一。重金属对水体的污染已成为全球性的环境问题。美国EPA公布的129 种优先监测的污染物中，重金属及其化合物就有12种。常说的重金属污染物主要是指汞 (Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)等生物毒性显著的元素，也泛指铜(Cu)、锌(Zn)、 钴(Co)、镍(Ni)等一般重金属，它们以多种物理和化学形态存在于水体、土壤及大气等环 境之中，并在环境中产生迁移和积累。研究表明，重金属具有亲脂性、高富集性和难降解性， 进入水体后容易在水生生物体内积累，通过参与复杂的水体生物地球化学循环并随着生物 营养级的升高而增大，增加重金属的潜在危害，影响着水生生态环境，给环境和人类带来了 极大的危害，限制可持续发展，同时水体中的重金属还能对生物产生显著毒性作用。水体重金属的污染源主要是矿山开采，金属冶炼，金属加工及化工生产废水，施用 农药化肥，生活垃圾和医疗垃圾等。过量重金属在食物链中的生物富集，对自然环境、生态 系统及人体健康造成危害，关系到食品安全、生物安全和生态安全。重金属在人体内与蛋白 质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，会给人体造成很严重的危害。重金属 还对植物产生危害，重金属在土壤-植物系统中迁移直接影响到植物的生理生化和生长发 育。动物食用了重金属污染过的植物会随着食物链发生富集，最终会影响到人类的健康。为 了能够早期诊断水环境重金属污染状况，控制重金属对水生生态的危害，必须对水体重金 属进行快速、灵敏和准确的监测。目前常用的重金属检测方法为石墨炉原子吸收光谱法、ICP_AES、X射线荧光光谱 法等，这些检测方法虽然能精确测量样品中单种金属的总量，但检测相对费力、费时、费用 昂贵，需要进行大量的样品预处理，且样品的检测需在大型分析设备的室内进行，不能用 于现场检测。由于上述缺点的限制，检测的样品数一般会少于最佳检测数量，导致在随后进 行的重金属污染程度和风险的评估工作存在较大的不确定性。。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供了一种样品处理简单、检测速度快、成本低、灵敏 度高、特异性强，选择性强，检测水体中重金属离子污染物的印刷分子印迹纸芯片荧光传感 器的制备及检测方法。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下措施来实现的一种高选择性多组分 的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器的制备方法，其特征是包括以下步骤(1)制备高量子产率的不同粒径的量子点，并将其分别进行纯化处理，配制成单分散溶液；(2)选择能与重金属离子合成分子印迹聚合物的功能单体；(3)按一定摩尔比将重金属离子模板分子与对应的功能单体、交联剂、引发剂和特定粒径的量子点超声混合均匀制成量子点分子印迹混合溶液；(4)画图软件绘制花环形多探针传感器图形，将不同模板分子的量子点分子印迹混合溶液加入到对应的打印机墨盒里，在纸芯片上打印，紫外灯下照射30分钟，制作印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器；(5)检测时，将印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器纸芯片浸透短波发射的饱和荧光试剂，制得所述印刷分子印迹纸芯片荧光传感器。本专利技术还包括以下步骤本专利技术所述为CdTe量子点溶液、CdSe量子点溶液。本专利技术所述重金属离子模板分子、功能单体、交联剂、量子点和引发剂的摩尔比为O.1 1:1 : O. 5 9 O. 01 O. 09 O. 15 O. 25。本专利技术所述荧光试剂为粒蓝相似物、4，4’ - 二异硫氰酸基_2，2’ - 二苯乙烯磺酸二钠、7-氨基-4-甲基香豆素、羟基香豆素、甲基绿焦宁二苯乙烯或芘。本专利技术所述催化剂为安息香乙醚(BEE )。本专利技术所述功能单体为甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEM)、α-甲基丙烯酸 (MAA)、4_乙烯基吡啶(4-VP);所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA);所述致孔剂采用氯仿、甲醇。一种现场高选择性同时检测重金属离子的方法，其特征是包括如下步骤将按上述任意一种方法制得的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器浸透短波发射的饱和荧光试剂，并配合手提式荧光分光光度计，对不同水样进行高灵敏、快速的检测。本专利技术的有益效果1. 以纸芯片作为传感基底，利用了纸的丰富性，成本低，便于处理，便于储存运输等特性，降低了传感器制造成本。2.利用打印机将重金属离子量子点分子印迹混合溶液打印到纸芯片上构建传感器，实现了传感器的批量制作，简化了操作，便于实现高通量测定。3.重金属离子量子点分子印迹聚合物结合了分子印迹的特异性与量子点的宽带激发特性，可同时激发所有量子点分子印迹微球，使得所制备的荧光传感器具有更高的灵敏性、选择性和检测范围。4.本专利技术的花环形多探针传感器可以同时检测多种重金属离子，利用量子点的颜色多样性可将多种离子同时区分。制备的纸芯片荧光传感器直接浸入到水样中进行识别，无需任何其他特殊试剂，使得检测步骤更加简单，更易于非专业人士操作，同时可以实现样本中重金属离子的高特异性、高灵敏度、多组分快速快速检测。5.本专利技术的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器的特异性强，样品中其它非特异性分子对检测结果无影响；灵敏度高，可以达到ng级；检测速度快，完成一个基本检测过程仅需I分钟的时间，可在短时间内实现大量样本的高通量筛选，无需任何试剂，成本低，检测I 个样品仅需几分钱。6.印刷分子印迹纸芯片荧光传感器检测重金属离子，操作快速简单，反应及结果均由仪器自动完成和记录，避免了主观因素的影响，并保证有很好的重复性，便于现场检测。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细描述。附图1为印刷分子印迹纸芯片荧光传感器制备过程及检测原理示意图。具体实施方式实施例1 (二价离子类，如铅，汞)一种同时检测铅离子和汞离子的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器制备方法，包括以下步骤(1)选择能与铅离子合成分子印迹的功能单体4-乙烯基吡啶(4-VP)，选择能与汞离子合成分子印迹的功能单体α-甲基丙烯酸(MAA)；(2)两种不同粒径CdTe量子点溶液制备在N2保护下，将现制得NaHTe为Te前驱体， 与CdCl2反应，巯基乙酸作为稳定剂的条件下，制得两种不同粒径的水溶性CdTe量子点溶液；(3)模板分子铅离子，功能单体α-甲基丙烯酸(MAA)，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EGDMA)，量子点和引发剂安息香乙醚(BEE)按摩尔比为O. 5 I 3 O. 04 O. 23超声混合均匀，得到铅离子量子点分子印迹混合溶液；模板分子汞离子，功能单体4-乙烯基吡啶(4-VP)，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，量子点和引发剂安息香乙醚(BEE)按摩尔比为O. 3 I 2 0.05 O. 20超声混合均匀，得到汞离子量子点分子印迹混合溶液；(4)利用打印机将制备的量子点分子印记混合溶液打印到纸芯片上，紫外灯下照射30 分钟，形成如图所示的花环形多探针印刷分子印迹纸芯片荧光传感器，每一个圆形对应一种金属离子传感器；(5)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种印刷分子印迹纸芯片荧光传感器制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）制备高量子产率的不同粒径的量子点，并将其分别进行纯化处理，配制成单分散溶液；（2）选择能与重金属离子合成分子印迹聚合物的功能单体；（3）按一定摩尔比将重金属离子模板分子与对应的功能单体、交联剂、引发剂和特定粒径的量子点超声混合均匀制成量子点分子印迹混合溶液；（4）画图软件绘制花环形多探针传感器图形，将不同模板分子的量子点分子印迹混合溶液加入到对应的打印机墨盒里，在纸芯片上打印，紫外灯下照射30分钟，制作印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器；（5）检测时，将印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器纸芯片浸透短波发射的饱和荧光试剂，制得所述印刷分子印迹纸芯片荧光传感器。
【技术特征摘要】
1.ー种印刷分子印迹纸芯片荧光传感器制备方法，其特征是包括以下步骤 (1)制备高量子产率的不同粒径的量子点，并将其分别进行纯化处理，配制成单分散溶液； (2)选择能与重金属离子合成分子印迹聚合物的功能単体； (3)按一定摩尔比将重金属离子模板分子与对应的功能单体、交联剂、引发剂和特定粒径的量子点超声混合均匀制成量子点分子印迹混合溶液； (4)画图软件绘制花环形多探针传感器图形，将不同模板分子的量子点分子印迹混合溶液加入到对应的打印机墨盒里，在纸芯片上打印，紫外灯下照射30分钟，制作印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器； (5)检测时，将印刷花环形多探针分子印迹荧光感受器纸芯片浸透短波发射的饱和荧光试剂，制得所述印刷分子印迹纸芯片荧光传感器。2 根据权利要求1所述的印刷分子印迹纸芯片荧光传感器制备方法，其特征是所述的纸芯片荧光传感器为花环形，探针数为2 6个，所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：于京华，王寿梅，葛磊，王衍虎，张彦，王盼盼，葛慎光，颜梅，黄加栋，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：
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