抗氧化劑表面分子印跡電化學(xué)傳感器的構(gòu)建.pdf

1、為了保證食品品質(zhì)，延長保質(zhì)期，便于食品儲存，多種人工合成的抗氧化劑被添加于食品中。但是，常有過量添加、違規(guī)添加抗氧化劑的事件發(fā)生，這類食品安全問題會對人民的身體造成不可逆的危害。所以，對食品中抗氧化劑含量嚴(yán)格監(jiān)管是保障消費(fèi)者合法權(quán)益的重要手段，而抗氧化劑含量的準(zhǔn)確檢測是發(fā)揮監(jiān)管作用的基礎(chǔ)。為了克服現(xiàn)階段檢測方法所存在的易受其他物質(zhì)干擾的問題，本文致力于研究具有針對性和特異性的檢測方法。
　　分子印跡電化學(xué)傳感器(Molecular

2、 imprinting electrochemical sensor,MIECS)是借助于高分子印跡聚合物(Molecular imprinting polymer,MIP)修飾工作電極，并通過電化學(xué)檢測方法循環(huán)伏安法(cyclic voltammetry，CV)和差分脈沖伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)等電化學(xué)方法來檢測某種物質(zhì)含量的技術(shù)手段，具有檢測速度快、特異性選擇和高效的特點(diǎn)。本文以

3、比表面積大、導(dǎo)電性能好、電催化活性好的納米粒子為基底材料，借助表面印跡技術(shù)制備三種抗氧化劑表面MIP，納米材料為印跡反應(yīng)的發(fā)生和印跡位點(diǎn)的產(chǎn)生提供大的平臺，保證印跡位點(diǎn)全在MIP的表層，易于目標(biāo)分子的洗脫和易于在重吸附過程中克服傳質(zhì)阻礙到達(dá)印跡空穴中。利用表面MIP構(gòu)建的傳感器借助電化學(xué)方法研究對目標(biāo)物質(zhì)的檢測效果，實(shí)現(xiàn)對抗氧劑快速、準(zhǔn)確、靈敏、針對性地檢測。
　　本文分為六章，具體章節(jié)內(nèi)容如下:
　　第一章緒論介紹了抗氧化

4、劑的危害及檢測方法、分子印跡技術(shù)、基于納米材料的表面MIP的研究、分子印跡技術(shù)的應(yīng)用、抗氧化劑MIECS的研究現(xiàn)狀、本文研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處。
　　第二章主要介紹了實(shí)驗(yàn)所需藥品和儀器，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和傳感器性能的表征方法。
　　第三章利用酸化的多壁碳納米管(Muti-wall Carbon Nanotube，MWCNT)修飾玻碳電極(GCE)，在含有功能單體吡咯、目標(biāo)分子特丁基對苯二酚(TBHQ)的高氯酸鈉電解液

5、中采用循環(huán)伏安法電聚合法制備TBHQ的MIECS。結(jié)合電化學(xué)洗脫和溶劑洗脫法去除印跡膜中包裹的TBHQ分子，通過紫外吸收光譜(UV-Vis Spectrophotometer，UV)研究印跡膜中TBHQ分子的洗脫效果。利用CV和電化學(xué)阻抗法(Electrochemical impedance spectroscopy，EIS)驗(yàn)證制備過程中修飾電極導(dǎo)電性的變化情況;利用DPV研究MIECS對TBHQ分子的線性響應(yīng)性、重復(fù)性、特異性以及穩(wěn)

6、定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該傳感器分別在TBHQ濃度2×10-8-1×10-5和1×10-5-1×10-4之間顯示良好的線性關(guān)系，檢出限是1×10-8M，并在實(shí)際樣品中的回收率為93％-102％。
　　第四章以接枝在SiO2表面的聚乙烯亞胺(PEI)為功能單體，4-己基間苯二酚(4-HR)為目標(biāo)分子，乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)為交聯(lián)劑，通過交聯(lián)印跡制備含4-HR分子的聚合物。利用鹽酸破壞4-HR與高分子聚合物間的氫鍵洗脫4-HR分子

7、，制得納米SiO2表面的4-HR的MIP(MIP/SiO2)。利用HF酸刻蝕部分核SiO2后，得到MIP。采用滴涂法將羧基化的MWCNT分散液與MIP的分散液分布涂覆于GCE表面，成功構(gòu)建4-HR的MIECS。利用傅里葉紅外圖譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy，F(xiàn)TIR)表征MIP材料的結(jié)構(gòu)，利用CV、EIS、DPV等研究MIECS的導(dǎo)電性、線性響應(yīng)范圍、檢出限、特異性、重復(fù)性和穩(wěn)定性。實(shí)

8、驗(yàn)結(jié)果表明:該傳感器對4-HR的線性范圍是:1×10-8-1×10-5M，檢出限是5×10-9M，在實(shí)際樣品中的回收率為94％-99％。
　　第五章在羧基化的MWCNT表面酰胺化接枝功能單體PEI，以沒食子酸丙(Propyl gallate，PG)為目標(biāo)分子，EGDE為交聯(lián)劑，制備MWCNT表面PG的MIP(MIP/MWCNT)。利用FTIR和X射線衍射(X-ray Riffraction，XRD)表征MIP/MWCNT的結(jié)構(gòu)。采