ZnS-Fe3O4纳米复合物的制备.doc

ZnS/Fe3O4纳米复合物的制备1实验目的（1）掌握羧基修饰Fe3O4的制备、ZnS量子点的制备和量子点氨基修饰的方法。（2）了解酰胺化反应的原理，掌握酰胺化反应的操作。（3）学习并掌握荧光分光光度计的使用方法。2实验背景2.1分子印迹技术2.1.1分子印迹简介分子印迹技术是近年发展起来的一门结合高分子化学、材料科学、化学工程及生物化学的交叉学科技术。它利用分子印迹聚合物模拟酶-底物或抗体-抗原之间的相互作用，对印迹分子也称模板分子进行专一识别。这类聚合物是具有分子识别功能的新型仿生试剂，其通常含有一定的空间形状、不同大小的化学官能团。2.1.2分子印迹原理当模板分子（印迹分子）与聚合物单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用就会被记忆下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空穴，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。2.1.3分子印迹方法（1）共价键法（预组装）：聚合前印迹分子与功能单体反应形成硼酸酷、西夫碱、亚胺、缩醛等衍生物，通过交联剂聚合产生高分子聚合物，用水解等方法除去印迹分子即得到共价结合型分子印迹聚合物。（2）非共价键法（自组装）：非共价键法是制备分子印迹聚合物最有效且最常用的方法。这些非共价键包括静电引力（离子交换）、氢键、金属鳌合、电荷转移、疏水作用以及范德华力等。其中最重要的类型是离子作用，其次是氢键作用。（3）共价作用与非共价作用杂化：该法实际上是把分子自组装和分子预组装两种方法结合起来形成的方法。首先，印迹分子与功能单体以共价键的形式形成印迹分子衍生物（单体-印迹分子聚合物），这一步相当于分子预组装过程，然后交联聚合，使功能基固定在聚合物链上，出去印迹分子后，功能基留在空穴中。当印迹分子重新进入空穴中时，印迹分子与功能单体上的功能基不是以共价键结合，而是以非共价键结合，如同分子自组装。（4）金属螯合作用：金属离子与生物或药物分子的螯合作用具有高度的立体选择性、结合和断裂均比较温和的特点，故有望应用于分子印迹中。2.1.4基本步骤分子印迹聚合物是由多种化合物反应得到的聚集体系，其中包括模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂还有引发剂。在选择化学物反应体系时，首先得保证模板分子与功能单体具有能够通过共价键或非共价键有效结合的位点，然后以引发剂作催化，使聚合过程得以顺利进行。其过程包括以下三个步骤：（1）在一定溶剂（也称致孔剂）中，模板分子与功能单体依靠官能团之间的共价或非共价作用形成主客体配合物；（2）加入交联剂，通过引发剂、光或热等引发单体聚合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高联的刚性聚合物；（3）将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来。2.1.5分子印迹的应用（1）生物学应用：除了氨基酸、单糖等生物小分子外，蛋白质是最早被用于MIT的生物大分子。已经报道的被用于分子印迹方法的蛋白质有牛血色素、牛血清蛋白、肌酸激酶、溶解酵素等。2004年，Slinchenko等首次在硅烷化的载玻片表面合成了DNA分子印迹聚合物。Ogiso等制备了针对特异性DNA片断的分子印迹聚合物凝胶，实现了对单个碱基突变进行识别与分离。模板分子甚至可以是整个生物细胞。酵母细胞甚至很柔软的血红细胞也可以被印迹。（2）分析化学应用：分子印迹技术由于其对目标分子的强亲和力和高选择性，被应用于多种环境污染物的富集、检测之中。在分子印迹技术兴起的20世纪90年代，人们就已经开始了将其应用于农药领域的研究。三嗪类除草剂莠去津是早期被运用于农药分子印迹的模板分子之一。目前，可以使用分子印迹技术制得相应印迹聚合物的农药已有硫丹、三嗪类除草剂、有机磷酸酯类杀虫剂等。分子印迹技术已被证明可用于环境样本中重金属离子的检测。表面印迹在合成金属离子的分子印迹聚合物中较为常用。此外，其它一些环境污染物，如多环芳烃（PAHs）、内分析干扰素雌酮、17β-雌二醇、炔雌酮等、染料孔雀石绿等，也可用分子印迹方法进行检测、净化。（3）天然产物化学及医药应用：分子印迹技术运用于天然产物分离、分析由来已久。目前，将分子印迹技术运用于天然产物之中基本分为以下几种方式：以分子印迹聚合物作为色谱固定相；用作色谱前处理SPE填料；制成薄膜和传感器等。如颜流水等以沉淀聚合法成功制备了咖啡因印迹聚合物微球。分子印迹技术以其高亲和性、高选择性为天然产物的分离与检测提供了新的广阔的平台。（4）有机合成应用：用分子印迹技术可以制得有类似酶活性中心的孔穴，而且在孔穴内可以制得与反应物结合的基团并引入各种具有催化作用的基团。2.2ZnS/Fe3O4纳米复合物2.2.1磁性粒子磁性纳米粒子有超顺磁性、高矫顽力、低居里温度与高磁化率等特点。近年来，磁性纳米颗粒引起了科研工作者极大的研究兴趣，并在生物医学领域得到了广泛应用