[发明专利]一种磁性印迹传感器的制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种磁性印迹传感器及制备方法和用途，属新材料技术领域。具体步骤如下：步骤1、Fe₃O₄粒子的制备；步骤2、乙烯基改性Fe₃O₄@Ag复合材料的制备；步骤3、2,6‑DCP为探针分子的Fe₃O₄@Ag@MIPs的制备。本发明将SERS技术和表面分子印迹技术相结合，使得制备的产物兼备SERS检测技术的高灵敏度和分子印迹技术的高选择性；本发明将Ag覆着在Fe₃O₄表面，增强了SERS检测信号，扩大了SERS检测的应用范围；本发明采用Fe₃O₄磁性材料作为基底，易于分离和保存，解决了传统基底浪费的问题。

技术领域

本发明涉及一种高灵敏性和高选择性的磁性印迹传感器的制备和应用，属新材料技术领域。

背景技术

随着工业的发展，有机污染物大量排放，已严重威胁生态平衡与人类的健康。氯酚作为重要的化工原料，在化工生产和使用时残留在环境中，有调查显示，环境中残留的氯酚是一种有毒化学污染物，由于其难降解，毒性高，严重影响人类及生物体的生存环境。因此，检测环境中的氯酚化合物是非常必要的。目前对氯酚等有机污染物常见的检测方法包括紫外分光光度法、高效液相色谱法、气相色谱法和电化学方法等。但是，这些方法还存在着操作程序复杂、检测成本高、检测人员需要一定的经验积累等缺点。因此，急需建立一个检测方便，灵敏度高的氯酚检测系统。

表面增强拉曼散射(SERS)是一种高灵敏度的分析技术，以其高效率和高分辨率的优势，广泛应用于化学和生物制剂的检测。SERS能否实现广泛的应用，实际上主要是由SERS基底的灵敏度和重现性来决定的。理想的SERS基底，应该具备较高的灵敏度，优良的稳定性和重复性。贵金属活性基底是应用比较广泛的，由于Ag粒子形态可控、呈现灵敏的信号和良好的生物活性，被大量应用于SERS基底材料。然而，目前关于SERS的研究还存在着一些问题，传统SERS基底材料吸附过后，需要采用离心的方法分离基底材料，分离费时，容易造成浪费，且重复使用率低。因此，开发具有优良再生性能的新型材料是一项迫切而重要的研究工作。

近年来，磁性材料广泛应用于和磁性分离、吸附以及分析等领域。混合或核壳结构的纳米磁性材料将不同的性能结合到一起，形成多功能纳米材料，能够提高模板的富集度，增强SERS检测信号。更重要的是，与传统材料相比，利用磁性的特点，在分离过程中，直接采用磁铁吸引，轻松实现固液分离，并且避免了离心时产生的损耗，解决了传统基底浪费的问题。因此，Fe₃O₄@Ag复合材料同时具有磁性和高度灵敏性的优异性能。然而，到目前为止，SERS检测的研究大多是对基质材料形貌或者SERS性能的提升上，忽视了特异性检测对于复杂的实际样品检测的重要性。因此，提升传统SERS基底材料的选择性，将扩大SERS检测的应用。

为了提升SERS基底的选择性，将分子印迹技术(MIT)与SERS相结合，分子印迹技术能够制备体积大小，空间结构以及结合位点与模板分子完美匹配的高度交联聚合物。分子印迹聚合物(MIPs)具有人工受体识别位点，能够实现特异性识别吸附，将SERS检测技术和MIPs结合，制备MIPs-SERS传感器，实现对模板的特异性检测。

本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷。由于传统基底材料在实际检测方面不具备特意选择性，因此，本发明将SERS检测技术同分子印迹技术相结合，提升传统SERS基底材料的选择性；此外，传统基底材料采用离心方法分离，过程麻烦且容易造成浪费，因此，本发明将Fe₃O₄磁性材料加入到SERS基底中，方便分离和重复使用。