本發(fā)明屬環(huán)境材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器的制備方法及其用途。

背景技術(shù)：

磺胺二甲基嘧啶(SM₂)是一種磺胺類的抗生素，它被廣泛的應(yīng)用于畜牧業(yè)和動(dòng)物飼養(yǎng)中來(lái)預(yù)防一些疾病，例如牛的壞死性蹄皮炎、羊的球蟲(chóng)病、豬的細(xì)菌性肺炎等等。因此，磺胺二甲基嘧啶可以通過(guò)飲用水和吃含有其殘留量的動(dòng)物類食物而逐漸進(jìn)入人體。過(guò)量的磺胺二甲嘧啶會(huì)導(dǎo)致人類機(jī)體的過(guò)敏反應(yīng)并且破壞人體菌群的生態(tài)平衡。最近幾年，一些研究人員已經(jīng)確認(rèn)磺胺二甲嘧啶確實(shí)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，大約百分之九十五都是由其造成的。目前有些國(guó)家已經(jīng)規(guī)定這種抗生素用于動(dòng)物飼養(yǎng)的含量不能超過(guò)0.1mg/kg。因此，磺胺二甲嘧啶有效的分離和檢測(cè)對(duì)于人類身體健康至關(guān)重要。固相萃取(SPE)經(jīng)常被用于檢測(cè)獸藥，然而在此檢測(cè)過(guò)程中，它的靈敏度不是太好。當(dāng)目標(biāo)分析物的濃度比較低時(shí)，固相萃取不能滿足我們的要求。其他的一些方法，例如高效液相色譜法(HPLC)和超臨界流體萃取法(SFE)，不足之處包括復(fù)雜的操作過(guò)程、較低的效率和高昂的花費(fèi)等。所以，發(fā)明一種有效的分析方法，用來(lái)實(shí)現(xiàn)快速和靈敏的檢測(cè)磺胺二甲嘧啶對(duì)于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)和保障社會(huì)公眾的健康是至關(guān)重要的。

有時(shí)，人們?cè)O(shè)計(jì)一些抗體、酶或者受體從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于特定目標(biāo)分子的選擇性和靈敏性識(shí)別。然而這些方法在實(shí)際應(yīng)用中帶來(lái)的是較為復(fù)雜的預(yù)處理過(guò)程、較低的效率，而且對(duì)于操作人員的專業(yè)性要求較高。為了解決這些問(wèn)題，我們?cè)诤芏囝I(lǐng)域都應(yīng)用了人工的化學(xué)傳感器，例如人造抗體和固相萃取，它們之所以能得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗鼈兙哂休^好的選擇性、物理可靠性、熱穩(wěn)定性以及較低的花費(fèi)和容易制備等特點(diǎn)。分子印跡是一種智能的技術(shù)，通過(guò)這種技術(shù)，可以在三維的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中生成具有特異性識(shí)別的結(jié)合位點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的選擇性識(shí)別。由于這些優(yōu)異的性質(zhì)，分子印跡技術(shù)已經(jīng)得到了萬(wàn)眾矚目的關(guān)注，并且得到了廣泛的應(yīng)用，例如傳感器、色譜分析、提純、催化反應(yīng)、樣品處理和藥物控制釋放等。通過(guò)分子印跡技術(shù)制備的分子印跡聚合物可以用于化學(xué)傳感器的敏感元件，這是因?yàn)樗鼘?duì)目標(biāo)分子有良好的親和力。隨著這種技術(shù)的不斷發(fā)展，合成方法也得到了改進(jìn)。傳統(tǒng)的本體聚合在模板分子的洗脫和質(zhì)傳遞方面有一定的困難，然而，表面印跡使得結(jié)合位點(diǎn)不會(huì)被包埋的過(guò)深，這就導(dǎo)致模板分子的洗脫變得更容易，同時(shí)在后期吸附過(guò)程中也能更快達(dá)到吸附平衡。表面印跡需要有載體作為基質(zhì)，納米材料有一些顯著的特點(diǎn)，例如容易制備和高的比表面積，因此吸引了廣泛的關(guān)注并被應(yīng)用于制備表面分子印跡聚合物。然而分子印跡聚合物只能夠作為化學(xué)傳感器的敏感元件，我們不能夠很直接的判斷目標(biāo)分子和印跡位點(diǎn)中的特定化學(xué)基團(tuán)是否結(jié)合。熒光量子點(diǎn)，它們具有獨(dú)特的光學(xué)性能和較低的檢測(cè)線，可以目標(biāo)分子相互作用，從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度的變化，因此它們可以作為這種化學(xué)傳感器的信號(hào)輸出。

碲化鎘量子點(diǎn)是熒光量子點(diǎn)中的一種，作為新興的材料，它具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，與有機(jī)染料相比，它有許多優(yōu)點(diǎn)，例如可調(diào)控的粒徑大小、寬的吸收譜帶、窄的發(fā)射譜帶、較好的生物相容性等。碲化鎘量子點(diǎn)是一種膠狀的半導(dǎo)體納米晶，人們已經(jīng)將其廣泛的應(yīng)用于化學(xué)傳感和生物成像。當(dāng)模板分子和碲化鎘量子點(diǎn)間發(fā)生光誘導(dǎo)的電荷轉(zhuǎn)移后，其熒光強(qiáng)度會(huì)發(fā)生改變。由于這些優(yōu)異的光學(xué)性能，碲化鎘量子點(diǎn)可以作為熒光信號(hào)輸出材料。然而，人們也通過(guò)表面官能化來(lái)提高它的熒光穩(wěn)定性。二氧化硅包裹碲化鎘量子點(diǎn)表面容易修飾羧基和氨基，因此它具有良好的熒光穩(wěn)定性，水溶性，生物相容性。表面修飾后，熒光穩(wěn)定性得到了提高，功能化的表面也為合成表面分子印跡聚合物提供了條件。

通過(guò)表面分子印跡過(guò)程形成高選擇的熒光分子印跡聚合物(QDs@SiO₂@MIPs)，氨基修飾的二氧化硅和碲化鎘量子點(diǎn)分別作為載體物質(zhì)和熒光材料。在修飾過(guò)的二氧化硅表面通過(guò)溶膠凝膠法得到聚合物印跡層。QDs@SiO₂@MIPs具有光穩(wěn)定性、較短的響應(yīng)時(shí)間、高選擇性等性質(zhì)。將其用于檢測(cè)復(fù)雜環(huán)境樣品中的SM₂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種熒光分子印跡吸附分離材料的制備方法及其用途，所制備的熒光分子印跡吸附分離材料記為QDs@SiO₂@MIPs，它具有光穩(wěn)定性、較短的響應(yīng)時(shí)間、高選擇性等性質(zhì)。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)的制備：

首先，配置新鮮的NaHTe溶液，過(guò)程如下：向Te粉和NaBH₄混合物中用注射器快速注入已除氧的去離子水，得到混合液A；然后將混合液A置于冰浴中，在惰性氣體的保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，直到溶液由原來(lái)的黑色變?yōu)槟贪咨?，得到NaHTe前驅(qū)體溶液；

向CdCl₂·2.5H₂O和巰基乙酸(TGA)混合物中加入超純水，得到混合液B；然后，用NaOH溶液將pH調(diào)至12，得到混合液C；在惰性氣體的保護(hù)下，向混合液C中快速注入NaHTe前驅(qū)體溶液，得到混合液D，最后將混合液D加熱到100℃，回流反應(yīng)；回流反應(yīng)完成后，將得到的巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)用異丙醇進(jìn)行分離和提純，最終將巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)全部溶于超純水中，得到提純過(guò)的巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)溶液；

步驟2、二氧化硅包裹碲化鎘量子點(diǎn)的合成：

首先，向CdCl₂·2.5H₂O和巰基乙酸(TGA)混合物中加入超純水得到混合液E；然后，用NaOH將pH調(diào)到11，得到混合液F，向混合液F中加入步驟1中全部的提純過(guò)的巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)溶液，然后再加入NH₃·H₂O，同時(shí)加入正硅酸乙酯(TEOS)，得到混合液G；將配置好的混合液G在室溫下避光反應(yīng)一段時(shí)間，最后，將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)；回流反應(yīng)完畢后，得到二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)，記為QDs@SiO₂，將全部二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)分散于超純水中，得到二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)分散液，備用；

步驟3、在QDs@SiO₂的表面合成分子印跡聚合物，制備量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器：

首先，將磺胺二甲基嘧啶(SM₂)溶解于熱乙醇中，得到混合液H；接著，在持續(xù)攪拌的條件下，加入二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)分散液和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，得到混合液I；對(duì)混合液I攪拌一段時(shí)間后，加入正硅酸乙酯(TEOS)和NH₃·H₂O，得到混合液J；混合液J繼續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，用乙醇/乙腈混合溶液來(lái)洗脫磺胺二甲基嘧啶，離心分離，得到最終產(chǎn)物量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器，記為QDs@SiO₂-MIPs；將得到的量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器真空干燥。

步驟1中，制備混合液A時(shí)，所使用的Te粉、NaBH₄在去離子水中的濃度比為12.5mg/mL：20mg/mL；制備混合液B時(shí)，所使用的CdCl₂·2.5H₂O、巰基乙酸(TGA)、超純水的用量比為553mg：284mg：180mL；制備混合液C時(shí)，所用的NaOH溶液的濃度為1mol L^-1；制備混合液D時(shí)，所使用的混合液A與混合液B的體積比為1：30；所述惰性氣體均為氮?dú)?；所述回流反?yīng)的時(shí)間為1h。

步驟2中，制備混合液E時(shí)，所使用的CdCl₂·2.5H₂O、巰基乙酸(TGA)、超純水的用量比為114mg：138mg：150mL；制備混合液F時(shí)，NaOH的濃度為1mol L^-1；制備混合液G時(shí)，所使用的混合液E、提純過(guò)的巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)溶液、NH₃·H₂O、TEOS的體積比為150：20：7.5：2，NH₃·H₂O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％；所述避光反應(yīng)的時(shí)間為3h；所述回流反應(yīng)的時(shí)間為30min。

步驟3中，制備混合液H時(shí)，所使用的磺胺二甲基嘧啶(SM₂)與熱乙醇的用量比為278.3mg：20mL；制備混合液I時(shí)，所使用的混合液H、二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)分散液、3-氨丙基三乙氧基硅烷的體積比為20mL：30mL：468μL；對(duì)混合液I的攪拌時(shí)間為30min；制備混合液J時(shí)，所使用的混合液I、正硅酸乙酯(TEOS)、NH₃·H₂O的體積比為50：1.337：0.2；混合液J的反應(yīng)時(shí)間為8h；熱乙醇的溫度為25℃；氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％；所述的真空干燥的溫度為35℃；乙醇/乙腈混合溶液中，乙醇與乙腈的體積比為8：2。

所制備的量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器用于吸附牛奶中的磺胺二甲基嘧啶。

本發(fā)明在制備非印跡吸附分離材料(記為QDs@SiO₂-NIPs)時(shí)與步驟3相同，不同的是不加入模板分子(SM₂)。

有益效果：

(1)本發(fā)明一種表面分子印跡復(fù)合熒光量子點(diǎn)材料量子點(diǎn)熒光磺胺印跡傳感器的制備方法，屬環(huán)境材料制備技術(shù)領(lǐng)域。此熒光分子印跡聚合物將分子印跡聚合物的選擇性和量子點(diǎn)的熒光靈敏性質(zhì)結(jié)合起來(lái)?？梢酝ㄟ^(guò)熒光強(qiáng)度的改變對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行快速的檢測(cè)。

(2)相比于傳統(tǒng)的分子印跡聚合物，利用表面分子印跡技術(shù)制備的熒光印跡聚合物比較容易去除模板分子，且印跡位點(diǎn)位于聚合物的表面或者離表面不遠(yuǎn)的位置。

(3)由于二氧化硅具有較大的比表面積，表面容易修飾，在其表面合成印跡聚合物，得到的印跡聚合物不但具有較好的形貌，而且具有較大的比表面積。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例2所制備樣品的透射電鏡圖，其中a，b為QDs@SiO₂的透射電鏡圖；c，d為QDs@SiO₂-MIPs的透射電鏡圖；

圖2為實(shí)施例2所制備樣品的XRD譜圖，其中曲線a為CdTe QDs，曲線b為QDs@SiO₂-MIPs；

圖3為實(shí)施例2所制備樣品的FT-IR譜圖，其中曲線a為QDs@SiO₂，曲線b為QDs@SiO₂-MIPs，曲線c為QDs@SiO₂-NIPs，曲線d為QDs@SiO₂-SM₂(模板分子未洗脫)；

圖4為溶液酸堿度對(duì)印跡聚合物熒光強(qiáng)度的影響，其中黑色方塊曲線為QDs@SiO₂-MIPs的熒光強(qiáng)度隨著溶液pH變化曲線，紅色圓點(diǎn)曲線為QDs@SiO₂-NIPs的熒光強(qiáng)度隨著溶液pH變化曲線；

圖5為時(shí)間對(duì)QDs@SiO₂-MIPs熒光強(qiáng)度穩(wěn)定性的影響；

圖6為時(shí)間對(duì)QDs@SiO₂-MIPs熒光強(qiáng)度穩(wěn)定性的影響；

圖7為QDs@SiO₂-MIPs對(duì)一系列濃度SM₂吸附后其熒光強(qiáng)度的變化圖，圖9為其對(duì)應(yīng)的擬合曲線；

圖8為QDs@SiO₂-NIPs對(duì)一系列濃度SM₂吸附后其熒光強(qiáng)度的變化圖，圖10為其對(duì)應(yīng)的擬合曲線；

圖11為QDs@SiO₂-MIPs對(duì)SM₂的選擇性研究圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：

步驟1、巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)的制備

首先，配置新鮮的NaHTe溶液，過(guò)程如下，將125mg Te粉和200mg NaBH₄加入到一個(gè)小瓶中，接著用注射器將10mL的去離子水(通氮?dú)獬?0分鐘)快速注入小瓶中。然后將小瓶子放到冰浴中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，直到溶液由原來(lái)的黑色變?yōu)槟贪咨?，大約持續(xù)6小時(shí)的反應(yīng)，就能得到我們需要的NaHTe前驅(qū)體溶液。

接下來(lái)，將553mg CdCl₂·2.5H₂O和284mg of TGA加入到250mL三口燒瓶中，同時(shí)加入180mL超純水。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到12，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將6mL之前的NaHTe前驅(qū)體溶液快速注入到三口燒瓶中。最后將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)1小時(shí)。合成的膠狀碲化鎘量子點(diǎn)用異丙醇進(jìn)行提純，重復(fù)離心幾次，最終將巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)全部溶于20mL超純水中，待用。

步驟2、二氧化硅包裹碲化鎘量子點(diǎn)的合成：首先，往250mL三口燒瓶中分別加入114mg CdCl₂·2.5H₂O和138mg TGA，接著，加入150mL超純水，形成乳白色的混合溶液。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到11。在這種堿性的條件下，加入步驟1中提純后的20mL巰基乙酸修飾的碲化鎘水溶液，然后再加入7.5mL NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)也加入2mL TEOS到混合溶液中用作交聯(lián)劑。將配置好的混合溶液在室溫下避光反應(yīng)3小時(shí)，最后，將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)30分鐘。我們將制備得到的二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)命名為QDs@SiO₂。

步驟3、在QDs@SiO₂的表面合成分子印跡聚合物：首先，將278.3mg的SM₂溶解于20mL熱乙醇中(25℃)。接著，在持續(xù)攪拌的條件下，加入30mL QDs@SiO₂和468uL APTES。30分鐘后，往混合溶液中加入1337uL TEOS和200ul NH₃·H₂O(6wt％)，NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程。8個(gè)小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。最后，用乙醇和乙腈混合溶液(v:v＝8:2)來(lái)洗脫模板分子，通過(guò)在6500rpm下離心10分鐘，重復(fù)此步驟幾次，移除上清液，得到我們需要的印跡聚合物，命名為QDs@SiO₂-MIPs。將得到的印跡聚合物材料放入真空干燥箱中，在35℃下干燥24小時(shí)。

實(shí)施例2：

步驟1、巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)的制備

首先，配置新鮮的NaHT前驅(qū)體溶液，過(guò)程如下，將125mg Te粉和200mg NaBH₄依次加入到一個(gè)小瓶中，接著用注射器將10mL的去離子水(通氮?dú)獬?0分鐘)快速注入小瓶中。然后將小瓶子放到冰浴中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，直到溶液由原來(lái)的黑色變?yōu)槟贪咨?，大約持續(xù)6小時(shí)的反應(yīng)，就能得到我們需要的NaHTe前驅(qū)體溶液。

接下來(lái)，將553mg CdCl₂·2.5H₂O和284mg of TGA加入到250mL三口燒瓶中，同時(shí)加入180mL超純水。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到12，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將6mL之前的NaHTe前驅(qū)體溶液快速注入到三口燒瓶中。最后將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)1小時(shí)。合成的膠狀碲化鎘量子點(diǎn)用異丙醇溶液進(jìn)行提純，重復(fù)離心幾次，最終將巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)全部溶于20mL超純水中，待用。

步驟2、二氧化硅包裹碲化鎘量子點(diǎn)的合成：首先，往250mL三口燒瓶中分別加入114mg CdCl₂·2.5H₂O和138mg TGA，接著，加入150mL超純水，形成乳白色的混合溶液。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到11。在這種堿性的條件下，加入步驟1中提純后的20mL巰基乙酸修飾的碲化鎘水溶液，然后再加入7.5mL NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)也加入2mL TEOS到混合溶液中用作交聯(lián)劑。將配置好的混合溶液在室溫下避光反應(yīng)3小時(shí)，最后，將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)30分鐘。我們將制備得到的二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)命名為QDs@SiO₂。

步驟3、在QDs@SiO₂的表面合成分子印跡聚合物：首先，將278.3mg的SM₂溶解于20ml熱乙醇中(25℃)。接著，在持續(xù)攪拌的條件下，加入30mL QDs@SiO₂和468uL APTES。30分鐘后，往混合溶液中加入1337uL TEOS和200uL NH₃·H₂O(6wt％)，NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程。8個(gè)小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。最后，用乙醇和乙腈混合溶液(v:v＝8:2)來(lái)洗脫模板分子，通過(guò)在6500rpm下離心10分鐘，重復(fù)此步驟幾次，移除上清液，得到我們需要的印跡聚合物，命名為QDs@SiO₂-MIPs。將得到的印跡聚合物材料放入真空干燥箱中，在35℃下干燥24小時(shí)。

實(shí)施例3：

步驟1、巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)的制備

首先，配置新鮮的NaHTe溶液，過(guò)程如下，將125mg Te粉和200mg NaBH₄加入到一個(gè)小瓶中，接著用注射器將10mL的去離子水(通氮?dú)獬?0分鐘)快速注入小瓶中。然后將小瓶子放到冰浴中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，直到溶液由原來(lái)的黑色變?yōu)槟贪咨蠹s持續(xù)6小時(shí)的反應(yīng)，就能得到我們需要的NaHTe前驅(qū)體溶液。

接下來(lái)，將553mg CdCl₂·2.5H₂O和284mg of TGA加入到250mL三口燒瓶中，同時(shí)加入180mL超純水。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到12，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將6mL之前的NaHTe前驅(qū)體溶液快速注入到三口燒瓶中。最后將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)1小時(shí)。合成的膠狀碲化鎘量子點(diǎn)用異丙醇溶液進(jìn)行提純，重復(fù)離心幾次，最終將合成的巰基乙酸修飾的碲化鎘量子點(diǎn)全部溶于20mL超純水中，待用。

步驟2、二氧化硅包裹碲化鎘量子點(diǎn)的合成：首先，往250mL三口燒瓶中分別加入114mg CdCl₂·2.5H₂O和138mg TGA，接著，加入150mL超純水，形成乳白色的混合溶液。然后，用1mol L^-1NaOH將pH調(diào)到11。在這種堿性的條件下，加入步驟1中提純后的20mL巰基乙酸修飾的碲化鎘水溶液，然后再加入7.5mL NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)也加入2mL TEOS到混合溶液中用作交聯(lián)劑。將配置好的混合溶液在室溫下避光反應(yīng)3小時(shí)，最后，將混合溶液加熱到100℃，回流反應(yīng)30分鐘。我們將制備得到的二氧化硅包裹的碲化鎘量子點(diǎn)命名為QDs@SiO₂。

步驟3、在QDs@SiO₂的表面合成分子印跡聚合物：首先，將278.3mg的SM₂溶解于20ml熱乙醇中(25℃)。接著，在持續(xù)攪拌的條件下，加入30mL QDs@SiO₂和468uL APTES。30分鐘后，往混合溶液中加入1337uL TEOS和200ul NH₃·H₂O(6wt％)，NH₃·H₂O(6wt％)作為催化劑來(lái)加快反應(yīng)進(jìn)程。8個(gè)小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。最后，用乙醇和乙腈混合溶液(v:v＝8:2)來(lái)洗脫模板分子，通過(guò)在6500rpm下離心10分鐘，重復(fù)此步驟幾次，移除上清液，得到我們需要的印跡聚合物，命名為QDs@SiO₂-MIPs。將得到的印跡聚合物材料放入真空干燥箱中，在35℃下干燥24小時(shí)。

圖1為實(shí)施例2所制備樣品的透射電鏡圖；通過(guò)透射電鏡圖可以獲得QDs@SiO₂和QDs@SiO₂-MIPs的形態(tài)結(jié)構(gòu)。從a和b中我們可以看出，QDs@SiO₂為常規(guī)的球形，直徑大約為60nm；c和d表明QDs@SiO₂-MIPs的尺寸也是較為均勻的，直徑大約為130nm。通過(guò)比較QDs@SiO₂和QDs@SiO₂-MIPs的透射電鏡圖，我們可以計(jì)算出印跡層的厚度大約為35nm。在QDs@SiO₂的表面印跡以后得到QDs@SiO₂-MIPs，其表面變得有點(diǎn)不規(guī)則，這就表明印跡聚合物包裹的QDs@SiO₂是成功合成的。

圖2為實(shí)施例2所制備樣品的XRD圖；圖中曲線a代表的是CdTe QDs，曲線b代表的是QDs@SiO₂-MIPs，曲線a中在大約19°和35°處出現(xiàn)了衍射峰，這就表明碲化鎘量子點(diǎn)是成功制備的，曲線b中，衍射峰只在大約23°處出現(xiàn)了衍射峰。通過(guò)溶膠凝膠反應(yīng)制備得到QDs@SiO₂-MIPs后，比較曲線a和b，這些衍射峰被削弱了，而且發(fā)生了輕微的向右偏移。這就表明在包裹碲化鎘的二氧化硅表面生成一層印跡層后，改變了晶面間距，從而發(fā)生了衍射峰的向右偏移。綜上所述，我們成功的在QDs@SiO₂的表面上合成了印跡聚合物。

圖3是實(shí)施例2所制備樣品的紅外光譜圖；QDs@SiO₂為曲線a,QDs@SiO₂-MIPs為曲線b,QDs@SiO₂-NIPs為曲線c，QDs@SiO₂-SM₂(模板分子未洗脫)為曲線d，在1035cm^-1處出現(xiàn)的較寬較強(qiáng)的峰為Si-O-Si鍵的伸縮振動(dòng)峰，在466cm^-1處出現(xiàn)的峰為Si-O鍵的伸縮振動(dòng)峰，在784cm^-1和2981cm^-1處出現(xiàn)的峰為APTES所含有的–(CH₂)₃和–NH₂，大約在1569cm^-1處出現(xiàn)的峰為聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中TGA所帶有的C＝O；曲線d中，在3490cm^-1處出現(xiàn)的峰為SM²帶有的–NH，然而從曲線b中我們可以看到，在模板分子洗脫后，這個(gè)峰消失了，這就表明模板分子是完全移除的。比較QDs@SiO₂-MIPs(曲線b)和QDs@SiO₂-NIPs(曲線c)，在幾乎相同的位置，二者都出現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的吸收峰，總而言之，QDs@SiO₂-MIPs是成功制備的。

圖4為溶液酸堿度對(duì)實(shí)施例2合成的印跡聚合物熒光強(qiáng)度的影響；我們研究了pH在3到12之間，QDs@SiO₂-MIPs和QDs@SiO₂-NIPs熒光強(qiáng)度的變化，通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)熒光強(qiáng)度的影響是很大的，從圖4我們可以看出，不論是QDs@SiO₂-MIPs還是QDs@SiO₂-NIPs，熒光強(qiáng)度都是最大的。當(dāng)pH在3到7之間時(shí)，二者的熒光強(qiáng)速都是相對(duì)較弱的，同時(shí)，當(dāng)pH在9到12之間時(shí)，二者的熒光強(qiáng)度也發(fā)生了一定的減弱。這是因?yàn)樵趬A性的條件下，二氧化硅層會(huì)發(fā)生電離，這也會(huì)破壞印跡位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，也不能保護(hù)里面的碲化鎘量子點(diǎn)，因此熒光是減弱的。所以，我們選擇pH＝8為接下來(lái)實(shí)驗(yàn)的酸堿度條件。

圖5，6為時(shí)間對(duì)實(shí)施例2合成的QDs@SiO₂-MIPs熒光強(qiáng)度穩(wěn)定性的影響；圖5為QDs@SiO₂-MIPs在60分鐘內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化情況，我們發(fā)現(xiàn)，在這段時(shí)間內(nèi)，熒光強(qiáng)度只發(fā)生了輕微的變化，這位接下來(lái)的檢測(cè)提供了一個(gè)有利的條件；圖6為QDs@SiO₂-MIPs的熒光強(qiáng)度在14天之間中，其熒光強(qiáng)度的變化情況，從圖中我們可以看到，在這段時(shí)間內(nèi)，QDs@SiO₂-MIPs的熒光強(qiáng)度的變化是不怎么明顯的，這就表明其熒光強(qiáng)度是相當(dāng)穩(wěn)定的，這為后期的實(shí)驗(yàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，碲化鎘量子點(diǎn)的熒光穩(wěn)定性被二氧化硅層很好的保護(hù)起來(lái)，這也使得接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具可靠性。

圖7為QDs@SiO₂-MIPs對(duì)一系列濃度SM₂吸附后其熒光強(qiáng)度的變化圖，圖8為QDs@SiO₂-NIPs對(duì)一系列濃度SM₂吸附后其熒光強(qiáng)度的變化圖；在最佳條件下，一系列的濃度的SM₂原來(lái)衡量SiO₂@QDs@MIPs對(duì)SM₂的定量分析能力。在這系統(tǒng)中，熒光猝滅根據(jù)Stern-Volmer公式：

F₀/F＝1+Ksv[C]

F₀和F分別代表模板分子不存在和存在的情況下，QDs@SiO₂-MIPs的熒光強(qiáng)度，C是代表模板分子的濃度，K_SV是Stern–Volmer方程的常數(shù)因子。如圖7,8所示，當(dāng)SM₂的濃度從10μmol L^-1增加到60μmol L^-1時(shí)，QDs@SiO₂-MIPs和QDs@SiO₂-NIPs的熒光強(qiáng)度都在一定程度上發(fā)生了減弱，然而，QDs@SiO₂-MIPs的熒光減弱的更為明顯，這也就表明其對(duì)SM₂的響應(yīng)更為明顯。

圖9為圖7 Stern-Volmer方程對(duì)應(yīng)的擬合曲線；圖10為圖8 Stern-Volmer方程對(duì)應(yīng)的擬合曲線；圖9中，在SM₂的濃度在10μmol L^-1到60μmol L^-1之間變化時(shí)，F(xiàn)₀/F與C的比值是一個(gè)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R²＝0.96364，K_SV,MIP＝15610M^-1，QDs@SiO₂-MIPs的線性回歸方程為F₀/F-1＝0.01561[c]-0.13303，最低檢測(cè)線3σ/S＝0.61μmol L^-1；圖10中，QDs@SiO₂-NIPs的線性相關(guān)系數(shù)R²＝0.95806，K_SV,NIP＝9010M^-1；綜上所述，QDs@SiO₂-MIPs對(duì)于SM₂的選擇性比QDs@SiO₂-NIPs好，通過(guò)計(jì)算，IF＝K_SV,MIP/K_SV,NIP＝1.73,這就表明我們制備的QDs@SiO₂-MIPs對(duì)于特定的目標(biāo)分子有較高的選擇性和靈敏度，這是因?yàn)樵谄渚酆衔锏慕宦?lián)網(wǎng)絡(luò)中有與SM₂相對(duì)應(yīng)的印跡位點(diǎn)。

圖11為QDs@SiO₂-MIPs對(duì)SM₂的選擇性研究圖。為了評(píng)估QDs@SiO₂-MIPs對(duì)目標(biāo)分子的選擇性，我們選取了幾種結(jié)構(gòu)類似物，分別是磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶，磺胺甲惡唑。我們將熒光淬滅量定義為(F₀-F)/F₀，用來(lái)評(píng)估QDs@SiO₂-MIPs的選擇性。統(tǒng)一將目標(biāo)分子物的濃度定為60μmol L^-1，QDs@SiO₂-MIPs吸附一定濃度的SM₂后，其熒光淬滅量為0.4651，而QDs@SiO₂-NIPs為0.3761。對(duì)于同樣濃度的磺胺甲基嘧啶和磺胺嘧啶，QDs@SiO₂-MIPs的熒光淬滅量變少了，通過(guò)計(jì)算，分別為0.2765和0.2684。對(duì)于磺胺甲惡唑，其熒光淬滅量為0.1193，是最低的。這就表明在吸附試驗(yàn)中，SM₂更容易進(jìn)入與之形狀和尺寸相對(duì)應(yīng)的空穴，因此，SM₂更容易與碲化鎘量子點(diǎn)發(fā)生光誘導(dǎo)的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)，這就導(dǎo)致了更加明顯的熒光淬滅。從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，QDs@SiO₂-MIPs與QDs@SiO₂-NIPs相比，對(duì)于這四種目標(biāo)分析物，前者的熒光淬滅程度都要大于后者，這可能是因?yàn)橛≯E空穴的存在為目標(biāo)分子與碲化鎘量子點(diǎn)之間發(fā)生光誘導(dǎo)的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)提供了有利條件，這也就導(dǎo)致了更為明顯的熒光強(qiáng)度變化。綜上所述，我們制備的熒光分子印記傳感器對(duì)于目標(biāo)分子SM₂有良好的選擇性和靈敏度。

表1為所制備的QDs@SiO₂-MIPs用于檢測(cè)實(shí)際牛奶樣品中的SM₂，選擇三種不同的牛奶樣品，通過(guò)加入標(biāo)準(zhǔn)濃度的SM₂(10μmol L^-1、20μmol L^-1)來(lái)計(jì)算這種方法的回收率。表1中實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，每個(gè)樣品都是做3次平行試驗(yàn)，回收率為90.3％到99.6％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9到3.1，說(shuō)明此方法有較好的準(zhǔn)確性，實(shí)際牛奶樣品中SM₂的檢測(cè)有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

表1檢測(cè)實(shí)際牛奶樣品中SM₂的回收實(shí)驗(yàn)