核壳结构的双酚A磁性纳米分子印迹聚合物的合成及应用.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第11期2013年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1724～1728DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．30547核壳结构的双酚A磁性纳米分子印迹聚合物的合成及应用朱丽丽曹玉华曹光群(江南大学化学与材料工程学院，食品胶体与生物技术教育部重点实验室，无锡214122)摘要采用三步细乳化法合成双酚A磁性分子印迹纳米粒子，并作为选择性吸附剂用于湖水中双酚A的萃取。印迹粒子具有规整的形貌和好的单分散性，平均粒径为123iqm(RSD=4．9％，n=5

2、0)，分子印迹聚合物层厚约10am。磁性分子印迹纳米粒子具有高的饱和磁强度(28．005emu／g)，在外加磁场作用下，磁性纳米粒子在1min内快速分离。磁性印迹纳米粒子对双酚A的饱和吸附量为122．2mg／g，印迹因子=3．5。以雌二醇、雌三醇和己烯雌酚作为干扰物，测得分离因子分别为23．6，8．8和3．7。以磁性分子印迹纳米粒子为固相萃取剂，成功用于湖水中双酚A含量的测定。关键词磁性纳米粒子；分子印迹聚合物；细乳液聚合；双酚A1引言双酚A(BPA)是生产聚碳酸酯、环氧树脂等产品的工业原料，广泛存在于环境水和塑料制品中．2J。BPA作为内分泌干扰物，

3、会引发心脏病、癌症和发育等问题，严重威胁人类健康J。目前，测定BPA的方法主要有色谱法和电化学分析方法8J。色谱法对样品的前处理过程要求严格，分析繁琐费时。电化学分析法具有成本低，灵敏度高，易于操作等优点。但是BPA在裸电极上电化学响应差，且造成电极表面钝化，需对电极进行修饰实现增敏和抗污染。分子印迹聚合物(MIPs)是聚合物内部含有与模板分子尺寸和形状相匹配的空穴、能特异性识别目标分子的一类人工合成的聚合物。以MIPs为固相萃取剂或传感器识别元件测定BPA的报道较多。Kou等以BPA印迹微球为敏感元件制得电位型传感器，对BPA的测定具有高的选择性和灵

4、敏度，但由于印迹位点大多数被包埋在微球内部，电极响应时间较长(10min)。Zhou等以SiO纳米粒子为核，采用表面印迹技术制得BPA印迹纳米粒子，对BPA有很高的饱和吸附容量(130mg／g)，但洗脱模板和吸附阶段操作繁琐，不便于实际应用。本研究采用三步细乳化法在磁性纳米粒子表面合成BPA印迹聚合物层。制备的磁性分子印迹纳米粒子(MMIPsNPs)既可以选择性识别BPA，又能在外加磁场下快速分离。虽然目前已有BPA磁性分子印迹聚合物的报道，但是仍存在磁性小、传质慢_1，吸附量小_1，制备过程繁琐¨'等问题。三步细乳化法有效避免了胶束成核，有利于印迹粒

5、子结构规整、单分散、以及磁粒子的包覆。合成的MMIPsNPs具有以下优点：(1)磁性纳米粒子具有大的比表面使得MMIPsNPs具有更多的识别位点，增大了印迹粒子的吸附容量；(2)表面印迹技术合成了较薄的聚合物壳层，避免了印迹位点的包埋，有利于BPA的传质；(3)MMIPsNPs高的磁粒子包覆率使得MMIPsNPs选择性吸附目标分子后，在外加磁场下能快速分离，萃取操作简便，分离效率高。本研究采用MMIPsNPs对环境水样品进行预处理，结合紫外分光光度法准确地测定了水样中BPA的含量。2实验部分2．1仪器与试剂TU一1901双波长紫外可见分光光度计(北京普

6、析通用仪器有限公司)，FS-250超声波处理器(上海勤酬实业有限公司)，VSM7407振动样品磁强计(美国Lakeshore)，S-4800场发射扫描电子显微镜2013-06-06收稿；2013-08-15接受本文系江南大学博士研究生科学科研基金(No．JUDCF10007)和食品胶体与生物技术教育部重点实验室(No．1045210162120010／008)资助}E-mail：yuhuacao64@gmail．corn第11期朱丽丽等：核壳结构的双酚A磁性纳米分子印迹聚合物的合成及应用(SEM，日本日立公司)，JEM．2100透射电子显微镜(TEM，

7、日本JEM公司)，SHZ一82恒温水浴振荡器(金坛市医疗仪器厂)。BPA，雌二醇(E2)，雌三醇(E3)，己烯雌酚(DES)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，十二烷基硫酸钠(SDS)，油酸(OA)，十六醇(CA)，以及所用无机盐和有机溶剂均为分析纯(国药集团)。二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA>98％)，购自上海润成生物科技有限公司。2．2磁纳米粒子的制备按文献[16]方法合成油酸修饰的磁纳米粒子OA—FeO，并于5O℃真空干燥12h备用。2．3MMIPsNPs的制备三步细乳化法合成MMIPsNPs。(1)称取0．45gOA．FeO分散在2mL氯仿中，边搅拌

8、边滴加到40mL含0．05gSDS的水溶液中，超声细乳化2min得到细乳液A。(2)称取0．1