[發明專利]基于分子印跡納米球的傳感介質膜及其制備方法和應用有效
| 申請號: | 201010201273.4 | 申請日: | 2010-06-17 |
| 公開(公告)號: | CN101870788A | 公開(公告)日: | 2010-10-27 |
| 發明(設計)人: | 付德剛;戎非;劉秋明;劉冬梅;王永向 | 申請(專利權)人: | 東南大學 |
| 主分類號: | C08L25/06 | 分類號: | C08L25/06;C08L35/02;C08L33/26;C08L29/04;C08J5/18;G01N21/45 |
| 代理公司: | 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103 | 代理人: | 范晴 |
| 地址: | 215123 江蘇*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 分子 印跡 納米 傳感 介質 及其 制備 方法 應用 | ||
技術領域
本發明屬于傳感技術領域,具體涉及一種基于分子印跡納米球的傳感介質膜及其制備方法和應用。
背景技術
白光干涉反射光譜(Reflectometry?Interference?Spectroscopy,RIfS)技術利用可見光干涉的原理,通過分析干涉模式的變化來檢測材料界面分子的富集量,具有使用簡便、免標記和靈敏的優點。RIfS的核心是傳感介質膜和膜上結合的分子構成法布里-佩羅(Fabry-Perot)干涉單元。國內外RIfS光譜應用集中在環保、臨床檢驗以及生物材料生物相容性的研究。其敏感層主要為聚苯乙烯聚醚和聚硅氧烷等聚合物干涉層的傳感介質膜,表面采用親水高聚物進行修飾以提高吸附性能。但這樣的傳感介質膜缺乏分子選擇性,除非進行復雜的表面修飾,否則難以對復雜體系進行定量研究。
分子印跡(molecular?imprinting)材料是一種具有模擬生物分子識別能力的聚合物材料,不僅對特定模板分子有高度親和性和選擇性,同時具有抗惡劣環境能力強、穩定性好的優點。利用分子印跡聚合物薄膜作為RIfS的傳感介質膜可有效提高RIfS傳感器的選擇性。用于傳感介質膜的分子印跡聚合物薄膜一般在納米級厚度,主要采用原位聚合和電化學聚合法制備。目前,RIfS傳感器印跡聚合物介質膜的制備方法還存在局限性。
電化學聚合法所選基底需要是導電基底,同時單體必須能夠通過電極的氧化還原反應形成聚合物。原位聚合法是印跡聚合物的形成過程與成膜過程同時進行,功能單體、模板分子和交聯劑在輔助成膜材料存在下在基底上通過旋涂形成所需的薄膜,并進一步聚合形成印跡聚合物。然而,一方面成膜過程和印跡聚合過程可能相互干擾,降低薄膜的質量可控性;另一方面,印跡聚合物制備和旋涂成膜兩個過程中溶劑都是重要的參數。因此現階段采用原位聚合法中經常遇到兩個過程的溶劑不一致甚至不匹配的問題,這就限定了一些分子印跡體系的原位聚合成膜,限制了眾多印跡聚合物材料在RIfS傳感器介質膜中的應用。本發明由此而來。
發明內容
本發明目的在于提供一種基于分子印跡納米球的傳感介質膜,解決了現有技術中基于分子印跡聚合物形成的傳感介質膜原位聚合制備時溶劑參數難以調配,導致分子印跡體系難以原位聚合成膜等問題。
為了解決現有技術中的這些問題,本發明提供的技術方案是:
一種基于分子印跡納米球的傳感介質膜,其特征在于所述傳感介質膜通過以下方法制備:
(1)通過微乳液聚合法或沉淀聚合法合成分子印跡納米球作為成膜組分原料;
(2)將步驟(1)得到的分子印跡納米球、輔助成膜材料在成膜溶劑中混合,利用旋涂法在非導電或導電基底上旋涂固化形成基于分子印跡納米球的傳感介質膜。
優選的,所述傳感介質膜的光學厚度在50~1000nm間。
本發明的另一目的在于提供一種制備基于分子印跡納米球的傳感介質膜的方法,其特征在于所述方法包括以下步驟:
(1)通過微乳液聚合法或沉淀聚合法合成分子印跡納米球作為成膜組分原料;
(2)將步驟(1)得到的分子印跡納米球、輔助成膜材料在成膜溶劑中混合,利用旋涂法在非導電或導電基底上旋涂固化形成基于分子印跡納米球的傳感介質膜。
優選的,所述方法步驟(1)沉淀聚合法包括將印跡模板分子、功能單體在適宜的溶劑中溶解后加入交聯劑和引發劑進行聚合反應;反應后洗脫去掉印跡模板分子得到分子印跡納米球。
優選的,所述方法中模板分子選自氯霉素、己烯雌酚;所述交聯劑選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羥甲基基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺的一種。
優選的,所述引發劑為偶氮二異丁腈;所述功能單體選自N,N-二乙基胺乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、乙烯基苯甲酸、亞甲基丁二酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一種。
優選的,所述方法步驟(1)制備的分子印跡納米球的粒徑范圍在50-800nm間。
優選的,所述方法步驟(2)所述成膜溶劑選自聚苯乙烯、聚乙烯醇溶液。
本發明的又一目的在于提供一種基于分子印跡納米球的傳感介質膜在作為白光干涉反射光譜傳感器的傳感介質方面的應用。
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