[发明专利]6-羟基烟酸分子印迹聚合物压电传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器及其制备方法，具体地说是一种以分子印迹聚合物为敏感层的传感器，特别是一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物压电传感器及其制备方法。

背景技术

传感器通常是指由敏感部件与转化器紧密配合，对特定物质具有选择性和可逆响应的分析装置。传感器的敏感层与复杂样品中特定的目标分析物之间的识别反应会产生一些物理学信号的变化，再通过效应器转换成第二信号，用于物质的检测。分子印迹聚合物可以作为传感器的识别元件，其化学性质稳定，成本较低，分子印迹压电传感器具有操作方便、检测速度较快等特点而逐渐发展。

按照转换器的工作原理，传感器主要可分为以下四大类：电化学传感器、压电传感器方法、表面等离子共振（SPR）、光学传感器方法。

Luo等利用TSM声波传感器以分子印迹聚合物为敏感材料对除草剂阿特拉津进行检测，最低检测浓度为2×10～6mol/L；

刘展眉等用PVP-TMEDA(聚乙烯吡咯烷酮一四甲基乙烯二胺－CuCl₂)为涂着物，制备压电传感器用于有机磷农药的检测，检测限为μg/L级。Feng等利用电化学聚合方法直接在石英晶体电极表面以邻苯二胺为功能单体聚合生成山梨醇分子印迹敏感膜，构建石英微天平传感器。该方法利用电化学聚合方法制备敏感层，使每次制备的分子印迹层厚度可以控制，保证该检测方法的重现性。

Ling研究小组制备了儿茶酚胺的硅铝凝胶分子印迹聚合物，再把该识别材料固定于压电传感器上，用于待测物的检测。

基于分子印迹聚合物的传感器一个重要的方面是解决识别元件与转换器界面连接的问题，目前的方法有原位聚合和在电极上涂布。

原位聚合根据引发聚合方法的不同分为光引发聚合和电化学聚合。光引发聚合是把聚合体系混合液涂布在电极上，在惰性气体的保护下，紫外光引发聚合，除去模板分子后，制得分子印迹聚合物识别层；电化学方法是在电化学反应池中，在一定的电势下提供电子，引发聚合，制得识别层。这两种方法可以直接在原位制得识别层，但后一方法的重复性好、环境友好。

涂布方法是首先制备毫米级或纳米级的分子印迹聚合物颗粒，目前制备方法有沉淀聚合方法、悬浮聚合方法，乳液聚合方法以及本体聚合再研磨方法等，再将聚合物颗粒包埋于凝胶或膜内，也有将分子印迹聚合物颗粒悬浮于惰性可溶性聚合物如聚氯乙稀（PVC）或氰基丙烯酸盐粘合剂(PCAE)中，一般用四氢呋喃（THF）溶解惰性材料，而MIP微球不溶于THF，采用旋转涂布或喷雾涂布制得识别层，这种方法带来的问题是传感器响应时间延长，对目标分子产生非特异性吸附和结合容量降低。MIP传感器作为一种微天平可检测气相或液相中的微量物质，待测物在改性表面上的特定键合会导致压电石英晶体电极的细微质量改变。根据Saubrey公式可以推导出待测物的浓度。

6-羟基烟酸是医药中间体，是吡啶衍生物中重要的合成烟碱类杀虫剂的中间体.是一种重要的化学中间体，它可以生产一些重要的药物和杀虫剂。

在化学农药的最新的发展中，含氮的杂环化合物类的农药在农药占据了主要的地位，以吡虫啉、吡虫清为代表的吡啶甲胺类农药具有高效、广谱、低毒的特点，已是当今新农药开发的重点，而羟基烟酸是合成吡啶甲胺类农药的重要中间体。同时羟基烟酸也广泛应用于医药和染料、材料的合成。在材料领域，羟基烟酸可以与硅反应生成一种发冷光的材料。

现有技术中未见6-羟基烟酸分子印迹聚合物压电传感器相关的报道，而6-羟基烟酸的检测具有广阔发展前景，因此，迫切需要研究出一种灵敏性高、操作简单快捷的分子印迹压电传感器。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物压电传感器及其制备方法，对6-羟基烟酸进行选择性识别时灵敏性高而且操作方法简单快捷，可以用于医药和农药领域。

本发明的6-羟基烟酸分子印迹聚合物压电传感器，包含压电石英晶体金电极，所述压电石英晶体金电极表面用涂布有识别敏感层，所述识别敏感层为6-羟基烟酸分子印迹聚合物层。

上述的识别敏感层最好为6-羟基烟酸分子印迹聚合物与聚氯乙烯（pvc）的混合物，所述6-羟基烟酸分子印迹聚合物与聚氯乙烯（pvc）的混合比例为：聚氯乙烯(PVC) 5. 0～8.0 mg再加入15. 0～20.0 mg 6-羟基盐酸分子印迹聚合物颗粒。

上述的压电石英晶体金电极至少包含石英晶体，该石英晶体最好为AT切割、双面抛光，石英晶体晶体的至少一面镀有金盘电极，所述石英晶体直径最好在10～16mm之间，所述金盘电极宽度在3～8mm之间。