本文關(guān)鍵詞：基于二氧化硅負(fù)載的分子印跡殼層的制備、表征及分子識別的研究

  更多相關(guān)文章： 表面分子印跡技術(shù) 納米分子印跡殼層 羅丹明B 鄰苯二甲酸二芐酯 飲料 紅酒 食品包裝材料

【摘要】：近年來,全球各類食品安全事件頻發(fā),嚴(yán)重的打擊了消費(fèi)者對食品安全的信心。因此與食品監(jiān)管相關(guān)的各類新檢測技術(shù)的研究成為熱點(diǎn)。然而食品樣品基底十分復(fù)雜,待測物的含量通常較低(痕量),所以在儀器檢測之前,需要對樣品進(jìn)行大量的前處理。實(shí)驗(yàn)室常用的前處理方法如:液液萃取、固相萃取等,對目標(biāo)物的選擇性差,干擾物對待測物的定性/定量造成了極大的影響,因此建立一種快速、簡便、對目標(biāo)物具有高度選擇性的前處理方法是非常必要的。分子印跡聚合物(MIPs)是對目標(biāo)物具有專一識別特點(diǎn)的一類新型高分子材料。其中以納米或微米粒子為載體,在其表面上采用表面分子印跡技術(shù)(SMIT)制備分子印跡聚合物的技術(shù)是一個(gè)日趨重要的研究領(lǐng)域。與傳統(tǒng)分子印跡技術(shù)相比,具有傳質(zhì)速度快,吸附時(shí)間短和識別能力強(qiáng)的優(yōu)勢。本文分別以食品標(biāo)準(zhǔn)中禁止添加的羅丹明B(Rh B)和食品包裝材料中的塑化劑鄰苯二甲酸二芐酯(DBz P)為研究對象,制備了以它們?yōu)槟０宓娜N不同類型的表面分子印跡聚合物(SMIPs),對其結(jié)構(gòu)、形貌、吸附性能進(jìn)行測試,并結(jié)合實(shí)際樣品的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于二氧化硅負(fù)載的納米分子印跡殼層的制備及識別與檢測RhB的研究本章以St?ber法制備的納米SiO_2為載體,再以RhB為模板,在其表面采用SMIT成功制備了納米分子印跡殼層。采用FT-IR、TEM和SEM對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征并進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該印跡聚合物(Rh B-SMIPs)的平衡吸附時(shí)間約為20 min,吸附行為符合偽二級動(dòng)力學(xué)。同時(shí)對不同溫度和p H條件下的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度比Freundlich模型更高,表明Rh B-SMIPs具有單分子層吸附的特點(diǎn);Scatchard擬合結(jié)果證實(shí)了Rh B-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點(diǎn),且印跡位點(diǎn)為均相分布;在檸檬黃(Ly)、橙黃(Org)、柯衣定(Chd)和日落黃(Sy)存在條件下,選擇性吸附結(jié)果表明Rh B-SMIPs對Rh B比其他幾類物質(zhì)具有顯著性識別;Rh B-SMIPs經(jīng)過10次循環(huán)吸附實(shí)驗(yàn)后,吸附效率仍然保持在87.3%以上,表明Rh B-SMIPs具有較長的使用壽命。以Rh B-SMIPs為萃取材料結(jié)合UPLC檢測,紅酒和飲料中加標(biāo)Rh B的回收率在91.6-93.5%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差低于5%。(2)單分散的二氧化硅微球表面印跡殼層的制備及識別與檢測DBzP的研究本章以St?ber和“種子生長法”相結(jié)合獲得的微米SiO_2為載體,再以DBz P為模板,采用SMIT在其表面成功制備了單分散的納米分子印跡殼層。采用FT-IR和SEM對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,同時(shí)進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DBz P-SMIPs達(dá)到平衡吸附時(shí)間約為30 min,吸附行為符合偽二級動(dòng)力學(xué)。同時(shí)對不同溫度條件下的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,并采用Langmuir模型、Freundlich模型和Scatchard模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度比Freundlich模型更高;室溫條件下,Langmuir擬合下的理論最大吸附量達(dá)到62.6 mg·g-1。Scatchard分析結(jié)果證實(shí)DBz P-SMIPs僅含有一種結(jié)合位點(diǎn),且印跡位點(diǎn)為均相分布。在鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)存在條件下,選擇性吸附結(jié)果表明DBz P-SMIPs對DBz P具有顯著性識別;DBz P-SMIPs用作萃取材料結(jié)合UPLC檢測,DBz P在包裝材料的加標(biāo)回收率為88.8-93.1%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6%。(3)單分散的二氧化硅微球表面高密度雙模板印跡殼層的制備及同時(shí)識別與檢測Rh B和DBz P本章以第三章制備方法獲得的SiO_2為載體,以Rh B和DBz P為共同模板,采用SMIT成功制備了高密度雙模板納米印跡殼層。采用FT-IR和SEM對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,并進(jìn)行了一系列的吸附性能實(shí)驗(yàn)。動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Rh B和DBz P在DSMIPs達(dá)到平衡吸附的時(shí)間約為45 min,吸附行為均符合偽二級動(dòng)力學(xué)。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Langmuir模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合度均比Freundlich模型更高。Rh B和DBz P的理論最大吸附量分別為42.3 mg·g-1和37.8 mg·g-1。Scatchard擬合結(jié)果證實(shí)DSMIPs的印跡殼層含有兩類結(jié)合位點(diǎn),分別對應(yīng)于Rh B和DBz P的印跡過程。選擇性吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Rh B和DBz P在DSMIPs上的吸附量明顯高于檸檬黃(Ly)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)和抗蚜威(Pm B)三種競爭物。DSMIPs用作萃取劑結(jié)合UPLC技術(shù),同時(shí)檢測飲料中加標(biāo)Rh B和DBz P,其回收率分別為86.37-92.76%和84.52-91.26%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于6%和5.2%。
【關(guān)鍵詞】：表面分子印跡技術(shù) 納米分子印跡殼層 羅丹明B 鄰苯二甲酸二芐酯 飲料 紅酒 食品包裝材料
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3;TS207.3
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 分子印跡技術(shù)11-20
• 1.1.1 分子印跡技術(shù)的概述11
• 1.1.2 分子印跡技術(shù)的基本原理11-13
• 1.1.3 分子印跡聚合物的合成13-16
• 1.1.3.1 分子印跡聚合物的合成過程13-14
• 1.1.3.2 分子印跡聚合物的合成方法14-16
• 1.1.4 表面分子印跡技術(shù)的制備方法16-18
• 1.1.4.1 犧牲載體法16
• 1.1.4.2 電聚合法16-17
• 1.1.4.3 接枝共聚法17-18
• 1.1.5 表面分子印跡技術(shù)的應(yīng)用18-20
• 1.1.5.1 食品檢測中的應(yīng)用18-19
• 1.1.5.2 生物檢測中的應(yīng)用19
• 1.1.5.3 環(huán)境檢測中的應(yīng)用19
• 1.1.5.4 其他應(yīng)用19-20
• 1.2 羅丹明B和鄰苯二甲酸二芐酯的簡介20-21
• 1.3 混合模板分子印跡聚合物21
• 1.4 本論文的研究意義和研究內(nèi)容21-23
• 1.4.1 本論文的研究意義21-22
• 1.4.2 本論文的研究內(nèi)容22-23
• 第二章 羅丹明B表面分子印跡聚合物的制備及吸附性能研究23-40
• 2.1 引言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑23-24
• 2.2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.2.2 液相色譜條件24
• 2.2.3 試驗(yàn)方法24-25
• 2.2.3.1 納米SiO_2的合成24-25
• 2.2.3.2 納米SiO_2表面改性25
• 2.2.3.3 RhB-SMIPs的制備25
• 2.2.4 吸附性能測試25-27
• 2.2.4.1 RhB-SMIPs吸附試驗(yàn)介質(zhì)pH的選擇25-26
• 2.2.4.2 動(dòng)力學(xué)吸附性能測試26
• 2.2.4.3 等溫吸附性能測試26
• 2.2.4.4 選擇性吸附性能測試26-27
• 2.2.4.5 吸附-脫附循環(huán)吸附性能研究27
• 2.2.5 實(shí)際樣品測定27-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-39
• 2.3.1 RhB-SMIPs的制備28
• 2.3.2 表征結(jié)果28-31
• 2.3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析28-29
• 2.3.2.2 掃描和透射電鏡分析29-31
• 2.3.3 聚合物的吸附性能研究31-38
• 2.3.3.1 RhB-SMIPs吸附試驗(yàn)介質(zhì)pH的選擇31-32
• 2.3.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)性能研究32-33
• 2.3.3.3 等溫吸附性能研究33-36
• 2.3.3.4 選擇性吸附研究36-37
• 2.3.3.5 循環(huán)再生吸附性能研究37-38
• 2.3.4 實(shí)際樣品測定與加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)38-39
• 2.4 結(jié)論39-40
• 第三章 鄰苯二甲酸二芐酯表面印跡聚合物的制備及吸附性能研究40-56
• 3.1 引言40-41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-45
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑41
• 3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器41
• 3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑41
• 3.2.2 液相色譜條件41-42
• 3.2.3 試驗(yàn)方法42-43
• 3.2.3.1 微米SiO_2的合成42
• 3.2.3.2 微米SiO_2表面改性42
• 3.2.3.3 DBzP-SMIPs的制備42-43
• 3.2.4 吸附性能測試43-45
• 3.2.4.1 動(dòng)力學(xué)吸附性能測試43
• 3.2.4.2 等溫吸附性能測試43
• 3.2.4.3 選擇性吸附性能測試43-44
• 3.2.4.4 吸附-脫附循環(huán)吸附性能研究44-45
• 3.2.5 實(shí)際樣品測定45
• 3.3 結(jié)果與討論45-54
• 3.3.1 分子印跡聚合物的制備45-46
• 3.3.2 表征結(jié)果46-48
• 3.3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析46-47
• 3.3.2.2 掃描電鏡分析47-48
• 3.3.3 聚合物的吸附性能研究48-54
• 3.3.3.1 吸附動(dòng)力學(xué)性能研究48-49
• 3.3.3.2 等溫吸附性能研究49-52
• 3.3.3.3 選擇性吸附研究52-53
• 3.3.3.4 循環(huán)再生吸附性能研究53-54
• 3.3.4 實(shí)際樣品測定與加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)54
• 3.4 結(jié)論54-56
• 第四章 羅丹明B-鄰苯二甲酸二芐酯雙模板表面分子印跡聚合物的制備及吸附性能研究56-70
• 4.1 引言56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分56-60
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑56-57
• 4.2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器56-57
• 4.2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑57
• 4.2.2 液相色譜條件57
• 4.2.3 試驗(yàn)方法57-58
• 4.2.3.1 微米SiO_2的合成57-58
• 4.2.3.2 微米SiO_2表面改性58
• 4.2.3.3 DSMIPs的制備58
• 4.2.4 吸附性能測試58-59
• 4.2.4.1 動(dòng)力學(xué)吸附性能測試58
• 4.2.4.2 等溫吸附性能測試58
• 4.2.4.3 選擇性吸附性能測試58-59
• 4.2.5 實(shí)際樣品測定59-60
• 4.3 結(jié)果與討論60-68
• 4.3.1 DSMIPs的制備60
• 4.3.2 表征結(jié)果60-61
• 4.3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析60-61
• 4.3.2.2 掃描電鏡分析61
• 4.3.3 聚合物的吸附性能研究61-67
• 4.3.3.1 吸附動(dòng)力學(xué)性能研究61-63
• 4.3.3.2 等溫吸附性能研究63-66
• 4.3.3.3 選擇性吸附研究66-67
• 4.3.4 實(shí)際樣品測定與加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)67-68
• 4.4 結(jié)論68-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-81
• 附錄81-83
• 碩士在讀期間發(fā)表論文情況83-84
• 致謝84-87

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2 趙s钅，

本文編號：905220