基于分子印迹技术检测纺织品中辛基酚的方法与流程

本发明属于分析检测领域，具体涉及一种基于分子印迹技术检测纺织品中辛基酚的方法。

背景技术：

烷基酚主要包括辛基酚和壬基酚，在纺织品生产过程中，主要作为印染助剂中的前处理助剂使用，如精练剂、润湿剂、渗透剂等。烷基酚生物降解率仅为0-9％，可以在环境中长时间存在；同时此类物质为类似雌性激素物质，能扰乱人体正常的激素分泌过程。欧盟第2003/53/ec号指令规定，用于纺织行业的化学品及其制备品中辛基酚和壬基酚的含量不能高于0.1％。我国每年向欧州出口的纺织品和服装价值达100亿美元，为了达到国外检测技术指标，保障我国纺织品的顺利出口，建立准确、快速测定纺织品中辛基酚和壬基酚的残留量具有十分重要的意义。

目前测定相关的检测方法主要有高效液相色谱法、气相色谱－质谱法、液相色谱-质谱联用法等。以上传统分析方法准确率高，但是操作过程复杂，仪器成本高，检测时间长。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种基于分子印迹技术检测纺织品中辛基酚的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于分子印迹技术检测纺织品中辛基酚的方法，该方法包括以下步骤：

第一步：将苯胺和辛基酚加入异丙醇中并在室温下混合搅拌均匀形成苯胺-辛基酚的混合溶液；

第二步：二氧化钛纳米粒子分散在异丙醇的水溶液中并加入酸性试剂，之后加入fecl3·6h2o，持续搅拌20～40min形成二氧化钛粒子分散液；

第三步：将第一步的混合溶液和第二步的二氧化钛粒子分散液混合均匀，之后通氮气，除氧，搅拌24小时后，然后以丙酮为沉淀剂，反复沉淀至溶液无色，抽滤、干燥，得到辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物；

第四步：辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物配置成5～15mg/ml的悬浊液，该悬浊液与5～15mg/ml的壳聚糖溶液等体积混合均匀，滴涂5μl混合溶液到丝网印刷电极表面，晾干；

第五步：将丝网电极置于浓度为0.2mol/l的磷酸氢二钠溶液中利用恒电位法洗脱分子印迹层中的模板分子辛基酚，得到去除模板的丝网印刷电极；

第六步：将去除模板的丝网印刷电极置于ph值为5.0的含有不同浓度辛基酚的磷酸盐缓冲溶液，搅拌3～8分钟，之后进行示差脉冲扫描，在0.54v处产生氧化峰，氧化峰电流强度值与辛基酚在电极表面的吸附量正相关，从而建立线性回归方程；

第七步：将去除模板的丝网印刷电极置于经过预处理后的待测样品溶液中，搅拌3～8分钟，之后进行示差脉冲扫描，并将其氧化峰的值带入线性回归方程，便可计算得到待测样品中辛基酚的浓度。

本发明技术方案中：第一步中：苯胺、辛基酚和异丙醇的摩尔体积比为1～3mmol：0.3～0.8mmol：3～8ml。

本发明技术方案中：苯胺、辛基酚和异丙醇的摩尔体积比为1～2mmol：0.4～0.6mmol：3～8ml。

本发明技术方案中：第二步中：二氧化钛纳米粒子：异丙醇：酸性试剂：fecl3·6h2o：水的质量比为0.1～0.3：2～3：0.5～1：0.1～0.3：20～30。

本发明技术方案中：第一步的混合溶液和第二步的二氧化钛粒子分散液混合的体积比为1:3～8。

本发明技术方案中：第五步中恒电位法的工作电压为1.3v。

本发明技术方案中：第六步中的扫描速度50mv/s。

本发明技术方案中：第六步中的线性回归为i(μa)＝0.2010c1(μm)+2.2232，r²＝0.997；检测限低至8.36×10^-9mol/l。

本发明技术方案中：不同浓度辛基酚的浓度是5×10^-8mol/l，3×10^-7mol/l，6×10^-7mol/l，3×10^-6mol/l，6×10^-6mol/l，1×10^-5mol/l，2×10^-5mol/l和3×10^-5mol/l。

本发明技术方案中：第七步中纺织品的预处理方法是称取1.0g试样，剪碎至5mm×5mm以下，加入10ml甲醇，置于60℃的超声波浴中萃取30min，取1ml萃取液，n2吹干，用100μl复合溶液溶解，所述的复合溶液是20μl甲醇和80μl的0.01mph7.4pbs溶液。

本发明技术方案中：针对检测目标物辛基酚，我们依据表面分子印迹技术的原理(如图1所示)，以苯胺为单体、检测目标辛基酚(op)为模板分子、纳米二氧化钛为载体，在氧化剂fecl3作用下通过自由基聚合反应得到op-mip/ppy/tio2分子印迹纳米复合物。辛基酚上的羟基与聚苯胺上氮原子之间形成氢键，因此辛基酚可以在聚合过程中嵌入聚合物骨架中形成孔隙。纳米二氧化钛由于具有大的比表面积，成为了良好的载体。在洗脱模板分子辛基酚后，得到的复合物修饰在丝网印刷电极表面，可以实现对辛基酚的特异性识别，建立快速灵敏，特异性强的辛基酚检测方法。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种检测成本较低且检测灵敏度较高的的辛基酚检测方法。该方法可以实现对辛基酚的特异性识别，建立快速灵敏，特异性强的辛基酚和壬基酚检测方法。

附图说明

图1(a)辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物和(b)聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物的扫描电镜图。

图2(a)是差分脉冲伏安法检测辛基酚的图，(b)是对应的线性回归方程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

测试仪器与耗材

电化学实验在电化学工作站chi-660e(上海辰华仪器有限公司)上进行，丝网印刷电极(南京中科电极有限公司)，导电碳浆工作电极，银/氯化银参比电极。

辛基酚-聚苯胺二氧化钛混合物

1.5mmol苯胺、0.5mmol辛基酚加入5ml异丙醇中搅拌1小时形成苯胺-辛基酚混合溶液。

0.15g二氧化钛纳米粒子，3ml异丙醇，0.8molhcl，0.7mmolfecl3·6h2o，27ml二次水混合，在0℃下持续搅拌30min形成二氧化钛粒子分散液。

将5ml苯胺-辛基酚混合溶液和30ml二氧化钛粒子分散液混合后，通氮气，除氧，搅拌24小时后，然后以丙酮为沉淀剂，反复沉淀至溶液无色，抽滤、干燥，得到墨绿色聚苯胺。干燥物研磨成粉末，存贮在4℃冰箱中，干燥物为辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物。

图1为合成的辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹复合物扫描电镜图和没有添加辛基酚的聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物扫描电镜图，从图1中可以看出纳米粒子的平均孔径约在10nm。壬基酚上的羟基与聚苯胺上氮原子之间形成氢键，壬基酚可以在聚合过程中嵌入聚合物骨架中形成孔隙。

辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物的电极制备

将辛基酚-聚苯胺二氧化钛分子印迹纳米复合物配置成10mg/ml的悬浊液。将壳聚糖配置成10mg/ml的壳聚糖溶液。两种溶液1:1混合，滴涂5μl混合溶液到丝网印刷电极表面，晾干。

之后将丝网电极置于浓度为0.2mol/l的磷酸氢二钠溶液中利用恒电位法(工作电压为1.3v)洗脱分子印迹层中的模板分子辛基酚。在此过程中，由于碱性条件下施加了正电位，因此在洗脱的过程中印迹聚合物膜会发生过氧化，使得苯胺骨架失去正电性，与此同时模板分子在碱性条件下带负电，模板与功能单体因静排斥而被分离，即得到除去模板的聚苯胺分子印迹极丝网印刷电极。

辛基酚测试

在去除模板的丝网印刷电极置于ph5.0的含有不同浓度辛基酚(5×10^-8mol/l，3×10^-7mol/l，6×10^-7mol/l，3×10^-6mol/l，6×10^-6mol/l，1×10^-5mol/l，2×10^-5mol/l和3×10^-5mol/l)磷酸盐缓冲溶液，搅拌5分钟。进行示差脉冲扫描，扫描范围0.3v-0.8v，扫描速度50mv/s。

将fe3o4/聚多巴胺分子印迹纳米粒子固定在丝网印刷表面，多孔分子印迹层吸附目标分子辛基酚后，辛基酚嵌入分子印迹层中，利用差分脉冲伏安法(dpv)会使特异性吸附在电极表面的辛基酚分子发生氧化，在0.54v处产生氧化峰，氧化峰电流强度值与辛基酚在电极表面的吸附量正相关，进一步与溶液中辛基酚浓度正相关，从而建立检测的定量基础。如图2所示，吸附5×10^-8至3×10^-5mol/l的辛基酚溶液所产生的dpv响应曲线和辛基酚氧化峰电流和浓度的关系，辛基酚的氧化峰电流i(μa)和浓度c(μmol/l)在5×10^-8～3×10^-5mol/l范围内呈良好的线性关系，其回归方程分别为i(μa)＝0.2010c1(μm)+2.2232(r²＝0.997)。检测限低至8.36×10^-9mol/l。

方法的回收率和精密度

采用加标法，对本底不含有辛基酚的2种贴衬，分别添加0.5、50μg/l的辛基酚，进行加标回收测定，每个水平单独测定5次，计算方法的回收率和精密度。试验结果见表1。

表1空白样品加标回收试验的回收率和相对标准偏差

丝网印刷电极对纺织品中辛基酚的测定

称取1.0g试样，剪碎至5mm×5mm以下，加入10ml甲醇，置于60℃的超声波浴中萃取30min，取1ml萃取液，n2吹干，用100μl复合溶液溶解，所述的复合溶液是20μl甲醇和80μl的0.01mph7.4pbs溶液。采用上述方法进行测试。测得的结果与气相色谱-质谱方法的对照如下表，从结果来看，本方法与传统分析方法结果一致性高，说明方法的可靠性好。

表2阳性样品的测定及与传统方法的结果对照