[发明专利]氨基改性的多壁碳纳米管修饰印迹材料、制备方法、传感器及用途

说明书

本发明提供了一种基于氨基改性的多壁碳纳米管修饰印迹材料、制备方法、传感器及其应用，本发明以功能多壁碳纳米管为双取向材料，由氨基官能化的多壁碳纳米管作为单体和载体，取代了传统的添加单体的方法，制备了基于氨基改性的多壁碳纳米管修饰印迹材料。多壁碳纳米管优异的导电性放大了电化学信号，氨基的成功接枝增加了识别位点的数量。改进后的传感器不仅具有良好的选择性、重复性和稳定性，而且几乎不受类似物的干扰。所述阴极材料制成的传感器对部分塑料制品的实际样品检测结果表明，该方法具有检测环境污染物中痕量BPA的潜力。

技术领域

本发明属于检测材料制备技术领域，具体指一种氨基改性的多壁碳纳米管修饰印迹材料、制备方法及其应用于电化学检测的用途。

背景技术

双酚A(简称BPA)又称2,2'-双(4-羟基苯基)丙烷或4,4'-异丙基二酚，已被美国环境保护局(简称EPA)归类为内分泌干扰化学品(简称EDCs)。广泛应用于环氧树脂和聚碳酸酯塑料，特别是医药和个人护理产品(简称PPCPs)。研究表明，双酚A水生生物的急性毒性的范围1000-10000μg*L^-1和已被证明是雌激素浓度低于1μg*m^-3。大量研究表明，BPA会导致内分泌紊乱等健康问题，并在严重情况下增加患癌症的风险。在这种情况下，如何有效地检测双酚A的污染已成为。在这种情况下，有几种方法被应用于双酚A的测定。一种是基于气体色谱-质谱法(GC-MS)，而其他方法是基于LC-MS/MS。此外，高效液相色谱法(HPLC)荧光检测(Alnaimat A.S.)也被广泛用于检测BPA。虽然它们具有良好的选择性和较低的检测限，但仪器成本高、耗时、操作复杂、使用大量有毒有机溶剂等缺点限制了它们的进一步推广。相比之下，我们的检测技术与电化学方法相结合，具有操作方便、携带方便、测量范围宽等优点。

分子印迹聚合物(Molecular imprint polymer，简称MIPs)是一种利用模板的特定尺寸和空间构型来实现精确的选择性和敏感性的三维材料。印痕腔和结合位点的形成能够识别目标材料。近年来，MIPs与各种方法的结合成为人们关注的焦点。本研究基于分子印迹电化学传感器(简称MIECS)，它已广泛应用于生物分析、残留检测和环境监测。在这一领域，利用分子印迹技术制备了多种金属纳米复合材料，并将其应用于电化学检测。由于分子印迹聚合物的不导电性使得它在用电化学检测时普遍有一定的局限和弊端。此外，分子印迹聚合物由于粒径较小，分散性差，因此，采用新型材料对分子印迹聚合物进行改性是十分必要的。

因此，结合了分子印迹聚合物和电化学技术制备的材料具有检测实际样品中双酚A的潜力。

发明内容

本发明提供了一种氨基改性的多壁碳纳米管合成印迹材料、制备方法及其用途，本发明使用多壁碳纳米管，提高了其导电性，可用于电化学检测；通过将多壁碳纳米管进行改性，使其在具有载体的作用的基础上减少功能单体的额外加入，以达到节约药品，简化合成流程，简便操作；同时提高了印迹材料对多酚A的选择性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种氨基改性的多壁碳纳米管修饰印迹材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：氨基化多壁碳纳米管的制备：

将多壁碳纳米管分散在氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和蒸馏水的混合溶液中，制备APTES-多壁碳纳米管溶液；在室温、酸性条件下反应，然后将悬浮液放入蒸馏水中，透析和离心清洗，得到氨基改性的多壁碳纳米管(A-MWCNTs)；

步骤2：自组装固定模板分子：

将双酚A和A-MWCNTs加入有机溶剂中，并进行自组装，以固定模板分子；

步骤3：印迹聚合物的制备：