[发明专利]一种检测叔丁基氢醌的核-壳分子印迹电化学传感器的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种检测叔丁基氢醌的核-壳分子印迹电化学传感器的制备方法及应用，属于纳米功能材料及食品安全领域。该核-壳分子印迹电化学传感器的制备方法是利用电极表面修饰技术，将制备的GO-MnO2和IL-MWCNTs复合物修饰至电极表面上，再与制备的核-壳分子印迹复合物（AuNPs@SiO2-MIP）结合构建电化学传感器，将制备成功的电化学传感器作为工作电极连接到电化学工作站，即可对叔丁基氢醌进行检测。本发明制备的核-壳分子印迹电化学传感器选择性强、灵敏度高、操作简单快速，适合食品中叔丁基氢醌的检测。

主权项

一种新型的检测叔丁基氢醌的核‑壳分子印迹电化学传感器，其特征在于，包括以下步骤：(1) GO‑MnO2纳米复合物的制备：第一，参照文献方法制备GO；第二，50 mg GO与50 ml KMnO4 (0.05 M)溶液混合均匀，超声1 h，在搅拌条件下，加热溶液至160 ℃；第三，加入3 ml (0.1 M)的柠檬酸至上述溶液中；最后，将所得溶液回流12 h,冷却至室温，过滤，水洗，干燥，得到GO‑MnO2纳米复合物；(2) IL‑MWCNTs复合物的制备：首先，制备MWCNTs‑NH2：50 mg MWCNTs 分散于40 ml H2SO4/HNO3 (V/V , 3:1)混合液中，超声4 h；其次，将所得均匀溶液进行过滤、水洗，直至PH值为中性，干燥得到MWCNTs‑COOH；最后，取20 mg MWCNTs‑COOH分别浸入于0.5 ml EDC/NHS  (V/V，1:1)和乙二胺溶液中1 h，将所得溶液进行离心，干燥，得到MWCNTs‑NH2；第二，1 mg MWCNTs‑NH2 与1 ml IL溶解于1 ml二甲基甲酰胺中，超声1 h，得到IL‑MWCNTs均一溶液；(3)叔丁基氢醌印迹(TBHQ)的AuNPs@SiO2核‑壳纳米复合物(AuNPs@SiO2‑MIP)的制备：第一，合成AuNPs：174 mL均匀的HAuCl4 (0.2 g/mL)溶液加入到287 mL蒸馏水中，在搅拌条件下加热至沸腾；快速加入适量的柠檬酸，保持加热直至溶液颜色转变为酒红色；将所得的胶体纳米金冷却至室温，4 ℃保存；第二，制备AuNPs‑PVP：16 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分散于65 ml蒸馏水中，超声15 min；将得到的PVP均匀溶液加入到上述胶体纳米金溶液中，室温搅拌24 h；离心得到AuNPs‑PVP，在进行下一步骤之前AuNPs‑PVP应当在水中保存至少2天；最后，合成叔丁基氢醌(TBHQ)分子印迹的核‑壳纳米复合物：1 ml AuNPs‑PVP分散于2 mL乙醇溶液中(含4.2%氨水)，加入300µl 0.1 M 的叔丁基氢醌溶液，室温搅拌2 h；加入30 µl溶液1(800 µl ethanol + 80 µl TMOS + 21 µl PTMOS + 100 µl TBHQ (0.1 M))，搅拌2 h；加入30 µl溶液2(840 µl ethoxyethanol + 84 µl TMOS + 21 µl PTMOS + 28 µl ultrapure water + 28 µl HCl (0.1 M) + 100 µl TBHQ (0.1 M))，搅拌12 h(溶液1和溶液2在使用之前应分别搅拌2 h)；将所得溶液进行离心，乙醇水洗，得到叔丁基氢醌印迹的AuNPs@SiO2核‑壳纳米复合物(AuNPs@SiO2‑MIP)；(4)分子印迹电化学传感器的制备方法，步骤如下：1 mg GO‑MnO2纳米复合物溶于1 ml乙醇中，超声1 h得到均一溶液，取6 µl GO‑MnO2均一溶液修饰玻碳电极表面，室温过夜晾干；取6 µl IL‑MWCNTs均一溶液滴加于GO‑MnO2修饰过的电极表面，室温过夜晾干；1 mg AuNPs@SiO2‑MIP 溶解于1ml 0.1 wt%的壳聚糖溶液中，超声1 h得到均一溶液，取6 µl AuNPs@SiO2‑MIP均一溶液修饰上述得到的电极，室温过夜晾干；采用0.1 mol/L的盐酸溶液洗脱掉传感器表面上的模板分子(TBHQ)。