电纺丝纳米纤维-分子印迹膜在环境样品前处理中的应用研究

本项目以电纺丝技术制备纳米纤维-分子印迹膜相结合的新型环境样品前处理材料，用于选择性分离、识别和测定环境水样中雌激素（双酚类、烷基酚类、三嗪类除草剂、非甾体类雌激素如己烯雌酚等）的系统研究。以环境雌激素为模板分子，采用电纺丝纳米纤维－分子印迹膜材料，构建MIM- SPME、MIM- SPE的样品前处理新技术，用于环境雌激素的高选择性分离、识别和测定。系统研究影响此类印迹材料的制备及其选择性分离、识别的因素，膜材料的三维结构与吸附容量之间的构效关系，以及分子识别的相关机理。在最优化的分离和识别条件下，结合色谱等技术，建立环境水样中环境雌激素的高选择性分离、识别和测定新方法。通过本项目的研究，希望解决该膜材料在复杂分析样品前处理与检测新技术应用的一些有关分析化学的科学基础问题。本项目的研究对发展高选择性、高通量、快速识别痕量环境样品前处理技术与检测新方法具有重要的理论意义和应用价值。

环境、食品等样品中痕量物质的分析因其基体的多样性和复杂性、待测组分含量低，在样品测定前必须对其进行样品前处理，以除去复杂基质和富集被测组分，样品前处理技术已成为整个分析过程中的关键环节。研究高通量、高选择性、环境友好、能快速识别痕量物质的样品前处理技术与检测新方法具有重要的理论意义和应用价值。本项目以纳米纤维、纳米粒子、聚离子液体等功能材料来提高比表面积、吸附速率、选择性和电化学信号等性能，显著提高了分子印迹材料的灵敏度、选择性、稳定性等，成功实现了对食品和环境样品中痕量物质的检测识别。.主要研究内容有如下：.1、基于静电纺丝分子印迹膜对目标分子的特异识别性和膜材料的高通量、传质快等特点，且在样品前处理过程中与基质分离时较印迹聚合物容易，因此，将静电纺丝制备的纳米纤维作为载体和支架，苯乙烯、双酚F、氧氟沙星、重金属离子等目标物为单体，从原料用量、反应时间等方面对纺丝液的组成进行了考察，并对印迹膜的形貌、结构、选择性吸附性能等进行了分析。.2、将分子印迹聚合物与Fe3O4等磁性纳米粒子相结合得到磁性分子印迹复合物，该材料具备磁性材料良好的分离性能和分子印迹聚合物高选择吸附性的优点，当置于外磁场时，实现了重金属离子、农药残留和非法添加色素等目标物的快速、方便、有效地识别分离。.3、将石墨烯、碳纳米管、贵金属纳米粒子等具有优良电催化活性的纳米材料引入到具有良好选择性的分子印迹中，提高了电化学分子印迹的灵敏度、响应时间、检测限等性能。.4、将离子液体单体作为功能单体，聚合后的聚离子液体具有良好的导电性，实现了离子液体的功能单体和交联剂的双功能。. 本项目按照计划进行，项目研究期间共发表研究论文18篇，其中SCI收录论文12篇，申请发明专利14项，其中授权发明专利4项。主要以分子印迹聚合物的制备方法、对象检测为研究重点，着重对静电纺丝纳米纤维分子印迹、磁性纳米颗粒分子印迹、纳米材料电化学增敏分子印迹、聚离子液体分子印迹等进行了系统研究。针对食品、药品和环境样品中的雌性激素、添加色素、抗生素、生物毒素等超标、违禁组分进行检测分析，取得了良好结果。