三维分子印迹仿生膜的构筑及其在饮用水环境激素检测和去除中的应用
批准号:
22076161
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
徐琴
依托单位:
学科分类:
环境分析化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐琴
中文摘要
饮用水中痕量环境激素的快速检测和高效去除是环境科学亟需解决的重要问题。本项目拟将适配体和纳米多孔碳膜引入分子印迹技术中,构筑三维分子印迹仿生膜,将其作为环境激素的测定传感元件和去除膜,实现饮用水中酞酸酯类以及多氯联苯类典型环境激素的快速、灵敏、低成本检测和富集去除。项目利用适配体与分子印迹技术协同作用提高三维分子印迹仿生膜对环境激素的识别能力和适配体的稳定性;利用基于适配体的信号放大技术提高传感器的灵敏度;利用三维结构增加仿生膜对环境激素的富集容量和去除能力。项目将系统研究仿生膜的可控制备与表征、对环境激素的高效富集及快速灵敏的光电化学传感器的构建,明确适配体、分子印迹和三维结构协同作用与仿生膜的识别性能、富集容量、传感性能之间的关系和规律,阐明仿生膜对环境激素的识别、富集和测定机制。开展该项目将为监测和解决饮用水污染问题提供新思路,具有重要的科学意义和应用价值。
英文摘要
The rapid detection and efficient removal of trace environmental hormones in drinking water is an important issue in environmental science. In this project, aptamers and porous carbon membrane will be introduced into the molecular imprinting technology to build 3D molecular imprinting biomimetic membranes, which can be used as rapid, sensitive and low-cost sensors for the detection of environmental hormones such as phthalic acid esters and polychlorinated biphenyls in drinking water and removal membranes for the environmental hormones at the same time. The synergistic effect of aptamers and the molecular imprinting technology can improve the specific recognition ability of the biomimetic membranes to environmental hormones and the stability of aptamers. The signal amplification techniques of aptamers could improve the sensitivity of the sensors. The 3D structure of the membranes can increase their adsorption capacity and improve the sensitivity of the detection methods. The project will systematically study the preparation processes, the characterizations, and the applications of the 3D biomimetic membranes. The relationship between the coordination effects of aptamers, the molecular imprinting technology, the 3D structure and the specific recognition performance and enrichment capacity of the biomimetic membranes would be studied. The high-efficiency recognition ability, the enrichment and the detection mechanisms of the 3D membranes for environmental hormones would be clarified. This project will provide a new way for monitoring and solving the problem of drinking water pollution, which has important scientific significance and application value.
饮用水中痕量环境激素的快速检测和高效去除是环境科学亟需解决的重要问题。本项目围绕任务书计划展开执行,制备了一系列能对环境激素进行高效吸附和灵敏识别的仿生膜,主要研究内容包括:(1)选择性识别和富集三维仿生膜的构建。合成了具有烯丙基的环糊精等功能单体,基于多功能单体的协同作用制备了分子印迹聚合物;以具有三维结构的功能化碳毡以及通过非溶剂相转化法所制备的多孔膜为基质,通过原位印迹以及掺杂法等,构建了多种能够选择性识别富集环境激素的三维仿生膜,在分子印迹聚合物中引入刺激响应交联剂,实现了膜的溶剂响应和温度响应;系统研究了膜对环境激素的吸附容量、吸附动力学、吸附热力学以及吸附选择性等(2)研究了适配体和分子印迹聚合物协同作用对环境激素的富集和分离,构建了分别以适配体和分子印迹聚合物作为识别单元以及分子印迹聚合物-适配体共识别单元的传感器,研究了该类传感器的检测性能,研究结果表明,基于分子印迹聚合物和适配体共识别构建的传感器能够实现对水体中纳摩尔浓度的环境激素的灵敏测定,稳定性更好,成本更低。(3)基于上述研究形成的吸附膜以及传感器,开展了对环境水样以及瓶装水中双酚A、雌二醇等环境激素的测定和吸附研究,所开发的膜对双酚A的吸附容量最大为73.22mg/g;去除率达到90%以上,检测限为10-13 M。相关研究能为环境激素的测定和去除提供技术支撑。
基于人工抗体型高性能光电转换纳米材料的激素传感器研究
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批准号:21675140
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2016
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负责人:徐琴
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依托单位:
食品中的激素与抗氧化防御系统酶相互作用的电化学研究
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批准号:21275125
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:徐琴
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依托单位:
不同价态纳米颗粒定向组装构建的各向异性纳米结构及其在生物传感中的应用
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批准号:20705030
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2007
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负责人:徐琴
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依托单位:
国内基金
海外基金