[发明专利]一种基于分子印迹纳米纤维膜的塑化剂拉曼光谱检测方法

说明书

本发明公开了一种基于分子印迹纳米纤维膜的塑化剂拉曼光谱检测方法，属于检测技术领域。本发明将分子印迹微球加入聚合物溶液中，再添加适量的金或银纳米颗粒，通过静电纺丝制备分子印迹微球纳米纤维SERS基底膜，提高了SERS基底的吸附容量并实现了基底的特异识别，用于邻苯二甲酸酯类塑化剂的检测，提高了传统拉曼光谱检测的选择性和灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种基于分子印迹纳米纤维膜的塑化剂拉曼光谱检测方法，属于检测技术领域。

背景技术

邻苯二甲酸酯类(PAEs)能与多种纤维素树脂、橡胶、乙烯基树脂相溶，常作为增塑剂使用。随着社会的发展，塑料制品在生活和生产过程中扮演着越来越重要的角色。PAEs也不断进入大气、土壤、食品、饮用水、灰尘、河流、化妆品以及固体废弃物中，成为一种重要的环境污染物。PAEs具备内分泌干扰物的特点，可干扰生物正常的内分泌生化和整体效应，对肝脏、生殖系统等产生损伤，并且在环境中残留期较长，不易降解，在不同环境介质中均能检出，以mg/L的水平广泛存在。我国已将PAEs列入环境优先控制污染物黑名单，因此快速、简单、可靠的微量PAEs检测方法具有重要的现实意义。

分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted polymers,MIPs)是由模板分子(待分离分子)与可聚合的功能单体通过离子作用、氢键、疏水作用等超分子作用形成主-客体配合物，然后通过大量交联剂聚合制得。待除去模板分子后，聚合物中留下与模板分子空间结构精确匹配的空穴，而且空穴上带的功能基团对模板分子有特异性结合能力。由于分子印迹聚合物的预定性的特异分子识别能力和稳定的化学物理性质，分子印迹技术现已广泛应用于分析检测、酶受体模拟和生物传感器等方面。

表面增强拉曼光谱(SERS)，是指将待测物分子吸附在粗糙的纳米金属材料表面，可以使得待测物拉曼信号增强10³-10⁶倍的光谱现象。SERS技术由于其操作简单、快速，能对低浓度的物质进行检测，检测仪器携带方便，实现实时检测等优点而受到广泛关注。但是由于一般的增强基底不具备选择性，因此在检测过程中无法排除杂质的干扰，制约了SERS技术的进一步发展。将分子印迹聚合物应用到SERS检测当中可以解决这一问题。

目前基于分子印迹聚合物的SERS增强基底膜大都是采用印迹聚合物包覆单个金属粒子的方法。但该方法在单个纳米金属粒子的表面上包覆印迹聚合物的过程非常复杂，难度很高，因此目前的研究中，均是在大于纳米尺度的金属微球上进行表面聚合，不利于SERS增强，此外，这种分子印迹微球不易收集增加了检测难度。还有一种是以滤纸作为基底，将金属纳米颗粒加入聚合溶液中，加在基底上一起聚合，是一种整体的块状的膜。该方法是一种原位聚合方法，制备的分子印迹膜的比表面积、孔隙率、柔韧性和力学性能较差。在洗脱和识别的过程中目标分子很难扩散出或进入膜中的印迹位点，只有表面的印迹位点被有效应用，表现为吸附容量低，大量残余的模板在检测过程中被洗脱下来还会导致测试的误差。加入滤纸作为印迹膜的支撑层，一定程度上改善了原位聚合膜较脆的缺点，但并未改善印迹膜的识别和吸附性能。同时原位聚合法的制备工艺重复性以及膜的重复使用性较差，不易形成稳定的制备工艺。

发明内容

为解决上述问题，本发明将分子印迹微球加入聚合物溶液中，再添加适量的金或银纳米颗粒，通过静电纺丝制备分子印迹微球纳米纤维SERS基底膜，提高了SERS基底的吸附容量并实现了基底的特异识别，用于邻苯二甲酸酯类的检测，提高了传统拉曼光谱检测的选择性和灵敏度。

本发明的第一个目的是提供一种基于分子印迹纳米纤维膜的塑化剂拉曼光谱检测方法，包括如下步骤：

(1)分子印迹微球纳米纤维增强基底膜的制备：

将塑化剂分子和功能单体在溶剂中混匀，加入交联剂和引发剂，加热进行沉淀聚合，然后洗脱印迹分子，制备得到分子印迹微球；

将分子印迹微球和电纺聚合物溶解分散，然后加入金属纳米颗粒混匀，采用静电纺丝方法制备得到分子印迹微球纳米纤维增强基底膜；