[发明专利]一种基于核壳量子点分子印迹聚合物及其用途

说明书

技术领域

本发明属于分子印迹荧光探针制备技术领域，特别涉及一种CdTe/CdS量子点-分子印迹聚合物(QDs-MIP)，并以此作为荧光探针应用于全氟辛酸的检测分析。 

背景技术

全氟化合物是一类新型有机污染物，它具有优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性及疏水疏油性能，全氟辛酸(Pentadecafluorooctanoic Acid,PFOA)就是其代表性化合物。持久性有机污染物PFOA，是一种广泛应用的阴离子表面活性剂，是目前最难降解的持久性有机污染物之一。 

由于氟的特殊结构和性能，被广泛应用于工业和民用领域工业生产中。 

PFOA在环境中具有持久性，在生物体内具有生物蓄积性，能够随食物链传递,可在生物机体内富集和放大至相当高的浓度，同时还具有免疫和神经毒性,其毒性主要表现为诱发肝中毒、发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰及潜在的致癌性。 

鉴于全氟化合物存在的广泛性和对环境、生物体和人体的危害性，PFOA等物质已被限制应用。由其造成的环境污染问题近年来已经引起了人们的广泛关注，其研究也已成为近年环境科学和分析化学的热点。 

目前，PFOA检测的主要分析技术是色谱法，如气质联用(GC-MS),高效液相与质谱联用(HPLC-MS)等。这些方法尽管获得了较高的灵敏度，但其仪器价格昂贵,操作复杂，耗时，需要繁琐的样品前处理以及专业的技术操作人员。因此发展简单、快速的检测理论及其重要。 

分子印迹技术是制备对某一特定分子具有专一识别能力聚合物的过程，制备的聚合物是一种具有分子识别能力的新型高分子材料，称为分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymer,MIP)。制备过程是：首先模板分子(目标分子)与功能单体通过共价键或非共价键结合形成复合物，然后加入交联剂进行共聚形成聚合物，之后洗去模板分子，这样，在聚合物中就留下与模板分子大小、形状、功能团互补的孔穴，使得分子印迹聚合物与模板分子的亲和力大大增强，表现出分子识别效应。分子印迹聚合物(MIP)技术，在合成的过程中形成特异性的孔穴，能够与目标分子的尺寸，形状，化学官能团进行互补，具有分子特异性识别性质，因此，分子印迹聚合物也称为人工抗体。已被证明是在传感器领域中最有前途的技术之一，因为它具有简单，可靠，小型化的能力，并且制造成本低。 

量子点(Quantum Dots,QDs)是一种由Ⅱ－Ⅵ族(如CdS、CdSe)或Ⅲ－Ⅴ族(如InP、InAs)元素组成的、直径约为1～100nm、能够接受激发光产生荧光的半导体纳米颗粒。与 传统的有机荧光染料相比，QDs具有激发谱带宽、发射谱带窄、峰型对称、荧光量子产率高、光稳定性好等特点。近几年来，QDs在新型荧光探针方面的研究取得了重大进展，显示了巨大的应用价值和开发潜力。量子点是单分散胶体纳米簇，其具有特有的光学和电子特性，如发光效率高，具有宽的激发，窄的发射峰和良好的光稳定性，这使量子点成为很好的传感和识别材料。 

将高灵敏的荧光检测与分子印迹技术相结合，利用荧光信号弥补分子印迹聚合物缺乏信号传导的缺陷，制备分子印迹荧光传感器，满足了传感器材的抗干扰、高选择、高灵敏的需求，成为当前传感、分离等领域的研究热点。 

分子印迹荧光传感器的制备使MIPs在分析检测中的应用范围和使用方法得到进一步扩展，同时MIPs的选择性也使复合型荧光探针的灵敏度和选择性得到显著提高。利用分子印迹荧光传感器进行光学分析从而达到快速、方便检测残留量的研究成为必要。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用CdTe/CdS核壳量子点-PFOA印迹聚合物作为荧光探针，发展一种快速、简便、灵敏、高选择性检测全氟辛酸的方法，同时能够解决以往方法操作繁琐、费时等问题。 

本发明的技术方案是一种基于核壳量子点分子印迹聚合物,包括以下制备步骤： 

(1)CdTe/CdS量子点的制备： 

在氮气环境下，将碲粉、过量硼氢化钠加入到去离子水中，反应得到无色NaHTe；将CdCl₂·2.5H₂O加入到去离子水中，加入巯基乙酸后用氢氧化钠调pH为10.5～11.5，加入NaHTe，通氮气，加入稀硫酸，无氧回流得到TGA-CdTe QDs，加入硫代乙酰胺，无氧回流，得CdTe/CdS量子点； 

(2)CdTe/CdS@MIPs的制备：