[00756857]表面诱导印迹技术制备印迹纳米探针及其在环境检测中应用

在国家自然科学基金等项目支持下，重点针对环境中持久性有机污染物和重金属离子的识别与探测，结合纳米合成和分子印迹技术等手段，开展了在功能化纳米材料表面制备高密度印迹位点的印迹纳米探针方法研究，设计并合成对目标污染物分子具有高选择性、高亲和力和快速结合动力学的分子印迹复合膜、核-壳型印迹纳米粒子等。在该基础上，探索了印迹纳米材料对目标分子的分子识别和敏感特性规律，实现对环境污染物高选择性、高灵敏度和实时探测。该项目为发展高密度印迹探针制备技术，以及为构建基于纳米人工抗体免疫传感器件制作提供理论和技术支持。上述研究工作取得了多项具有创新性和系统性的研究成果，(1)发展了表面诱导印迹技术制备高密度分子印迹纳米管/纳米线方法。对多孔氧化铝纳米孔壁进行氨基化修饰，通过电荷转移作用驱动模板分子组装到富氨基的孔壁上，建立了制备分子印迹聚合物纳米管/线新方法。这种表面诱导印迹策略可以明显提高表面印迹位点的数量，对分子识别点的密度、分布和分子识别能力等做了较为系统的理论分析与解释(Anal.Chem.,2006，78，8339)。在该基础上，发展了超薄壁纳米管上进行分子印迹的方法和原理，成功实现了在超薄壁(15nm)氧化硅纳米管上高密度印迹，印迹氧化硅对目标分子具有高的结合容量和结合动力学，对目标分子的选择性得到显著提高(Anal.Chem.,2008，80，437)有关分子印迹方法和设计示意图被重要综述文献引用。(2)发展了表面诱导电聚合印迹技术制备高密度分子印迹膜技术。通过Au-S将单体氨基硫酚(ATP)键合到纳米金粒子表面上形成ATP单分子层，利用原位电化学聚合技术，合成对有机磷的高灵敏、高选择性的聚氨基硫酚/纳米金复合印迹膜。分析结果表明该复合膜不仅能有效地增大表面印迹位点的数量，同时也能显著地提高测定的灵敏度、选择性(Anal.Chem.,2010，82，241)。到目前为止该论文已经国际期刊引用60次，其中有关表面诱导电聚合印迹方法和设计示意图被Chem.Reviews中综述文献引用。(3)发展了表面离子印迹技术，建立高灵敏的重金属离子传感分析技术。通过在玻碳电极上铺设巯基苯并噻唑功能化的SiO<,2>模板，然后通过电化学原位聚合制备Hg(II)印迹的聚巯基苯并噻唑膜，最后通过HF溶液除去SiO<,2>模板得到三维多孔Hg(II)印迹聚合多孔膜修饰电极，并用来电化学测试环境水体中的Hg(II)，测试表明；离子印迹多孔膜材料修饰电极对水体中的痕量Hg(II)具有高灵敏、高选择性的电化学响应(Anal.Chim.Acta2011,685,21)。(4)发展了表面诱导印迹技术制备芯-壳型分子印迹纳米材料方法，实现对痕量有机磷在线富集与化学发光传感检测。以含有功能基团双键修饰的SiO<,2>粒子为合成模板，控制聚合速度使聚合反应优先发生在氧化硅表面，制备核-壳印迹材料，除去印记材料中SiO<,2>核，获得具有大比表面积的空心壳印记材料，进一步结合高灵敏的化学发光反应，一种基于空心壳印迹材料作为选择性识别原件的化学发光传感被建立，并用于痕量有机磷的检测(Microchim.Acta，2011，174，311)。近年来在国际刊物上发表与该项目相关的SCI论文18余篇，发表论文他引361次，第一作者单篇他引98次。