黄铁矿和氟化钙纳米材料在中药杂质荧光检测和制药废水处理中的应用
发布时间：2021-09-24 18:08
量子点（Quantum Dots,QDs）因其独特的光电性能,常常被用来构建荧光传感体系,广泛应用于分析检测领域中。但是,当存在复杂干扰物质,尤其是结构和性能类似的物质时,其选择性并不明显,因此,提高其选择性显的尤为重要。分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymers,MIPs）具有广泛的适用性、良好的可塑性和高选择性等优点,将其与荧光量子点结合,所得到的复合材料具备高灵敏度和高选择性。而基于量子点的分子印迹比率荧光传感器（Molecularimprinting ratiometric fluorescence sensor,MIR sensor）是以两种发光体的荧光强度比值为信号,可有效地减小环境等外界因素的影响,使测定结果更加准确。因此,许多分子印迹比率荧光传感器被开发应用于各种分析物的检测。在制药过程中会产生大量有机废水,对生态环境和人们的生命安全都会产生极大的影响,光催化处理技术被认为是一种很有应用前景的制药废水处理技术。目前,光催化处理技术面临着光催化材料价格昂贵和制备方法复杂等问题。因此,开发一种廉价环保、制备简单的光催化材料是很有意义的。本文...
【文章来源】：广东药科大学广东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米材料的分类[4]
释。不过，已有一些碳点的发射峰位置不受激发波长的影响。此外，碳点的量子尺寸效应比较明显，随着尺寸变大，荧光发射峰位置产生红移[38]。碳点的出现引起了广泛的研究兴趣，因此，丰富的制备方法也被发展起来。总体上，这些方法可以分为两大类：自上而下法和自下而上法。其中，自上而下法包括电弧放电法[39]、激光刻蚀法[40]、化学氧化法[41]、水热分解法[42]。而自下而上法主要包括水热合成法[43]、燃烧法[44]、微波法[45]和模板法[46]。优异的荧光性质使碳点在环境分析、生物成像和电催化技术等领域具有广泛的应用范围。图1-2水热法合成多色荧光碳点的光学图像[47]1.1.2光催化纳米材料20世纪70年代，日本科学家Fujishima和Honda在紫外光照射下利用二氧化钛（TiO2）电极制备的光电池成功裂解水产生H2和O2[48]。随后Bard[49]将其原理应用于以半导体颗粒或粉末作为光催化剂的光催化系统。此后，半导体光催化技术被科研工作者广泛的关注，发展趋势迅猛。TiO2作为应用最早的光催化半导体材料，因其具有光催化活性高、稳定性好和价格便宜等优点一直是研究热点[50]。但其禁带宽度（3.2eV）较宽，使其对太阳光的吸收范围局限于紫外光区（约占太阳光的5%），这限制了TiO2在光催化领域的实际应用。因此，为克服TiO2只能吸收紫外光区的缺点，科研工作者通过各种技术手段对TiO2进行改性，例如：掺杂非金属或金属元素改性[51]、染料敏化提高光吸收范围[52]、复合贵金属提高光吸收[53]和与带隙较窄的半导体复合等[54]。除此之外，许多可见光光区响应的新型光催化剂也被开发出来，如Ag3PO4、BiVO4、AgVO3和FeS2等[55]。
广东药科大学硕士研究生学位论文6体保护，制备出了不同粒径的FeS2纳米颗粒，并将其作为光电化学催化剂，在可见光照射下显示出高效的光催化分解水的性能，在制氢中具有潜在的应用前景。1.2分子印迹1.2.1分子印迹技术的简介分子印迹技术是指人工合成的、在作用位点和空间构型上与某一特定的目标分子完全匹配的印迹聚合物的技术，所合成的聚合物为分子印迹聚合物[69]。分子印迹聚合物可以特异性的识别目标分子，对目标分子有着极强的识别能力。20世纪40年代，诺贝尔奖获得者Pauling在免疫学的启发下提出“模板学说”，为分子印迹技术提供了理论基础[70]。此后几十年间，分子印迹技术蓬勃发展，具有选择性的分子印迹聚合物、非共价印记聚合物以及离子印迹聚合物等的合成，进一步激发起人们对分子印迹技术的研究兴趣，促进了分子印迹技术的快速发展。现在，分子印迹聚合物在样品前处理、固相萃娶传感器等领域都有着广泛的应用。1.2.2分子印迹技术的原理分子印迹的合成过程，简单来说，就是指在溶液中加入一定量的模板分子、功能单体、交联剂、引发剂和致孔剂，进行聚合反应，形成具有吸附性和识别性的分子印迹聚合物[71]。具体合成过程主要包含以下三部分：1）在溶剂中，按照一定的比例加入模板分子和功能单体进行预组装；2）加入交联剂和引发剂，在引发剂的引发下，通过交联剂的联合作用形成高度交联的聚合物；3）加入洗脱剂，将模板分子从聚合物中去除，得到在形状、大小和官能团上与模板分子特异性匹配的印迹聚合物[72]。由于功能单体和模板分子之间的结合力不同，常用的方法可以划分为非共价法[73]、半共价法[74]、共价法[75]和金属离子络合物印迹[76]。图1-3分子印迹技术过程示意图[77]
【参考文献】：
期刊论文
[1]芬顿体系降解邻苯二酚和对苯二酚研究[J]. 秦洪伟,王鑫,闫彬,连爽,赵文鹏,尤国红. 化学研究与应用. 2019(11)
[2]纳米材料的应用及制备[J]. 尹雨悦,王福春,王万坤,陈志博,杨丽. 广东化工. 2019(18)
[3]Preparation and luminescent properties of CaF2:Ln3+（Ln:Er, Er/Yb）/Nafion composite films[J]. Limei Song,Jianhua Gao,Minmin Liang,Xiaojun Li,Jiangtao Li,Liuchang Wang. Journal of Rare Earths. 2019(03)
[4]制药废水处理技术研究进展[J]. 张岩. 工业水处理. 2018(05)
[5]荧光碳点的制备及应用[J]. 颜范勇,邹宇,王猛,代林枫,周旭光,陈莉. 化学进展. 2014(01)
[6]碲化镉纳米晶溶液的荧光和共振瑞利散射特性及碲化镉纳米晶与氨基糖苷类抗生素相互作用[J]. 李太山,刘绍璞,刘忠芳,胡小莉,张立萍. 中国科学（B辑:化学）. 2008(09)
博士论文
[1]量子点比率荧光探针的设计及对活性生物分子的检测研究[D]. 王永波.西北大学 2018
[2]基于新型三维有序TiO2光阳极量子点敏化太阳电池研究[D]. 邓飞.湖北大学 2017
[3]没食子酸修饰金、银纳米颗粒的细胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大学 2015
[4]钒酸盐及其复合光催化剂的制备及性能研究[D]. 桑艳.安徽师范大学 2015
[5]分子印迹聚合物的制备及在热毒宁注射液抗炎作用基础研究中的应用[D]. 陈腾飞.北京中医药大学 2014
[6]碳基荧光材料的制备、发光机理及水相应用[D]. 朱守俊.吉林大学 2014
[7]高质量荧光量子点合成及光电应用[D]. 张文进.华东理工大学 2014
[8]新型纳米结构材料在电化学传感器中的研究与应用[D]. 刘召娜.山东大学 2012
硕士论文
[1]新型碳基纳米材料的构筑及其电化学储能研究[D]. 潘鑫.大连理工大学 2019
[2]金属有机框架（MOF）制备、改性及其在锂硫电池中的应用[D]. 包维斋.中南大学 2014
本文编号：3408204
【文章来源】：广东药科大学广东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米材料的分类[4]
释。不过，已有一些碳点的发射峰位置不受激发波长的影响。此外，碳点的量子尺寸效应比较明显，随着尺寸变大，荧光发射峰位置产生红移[38]。碳点的出现引起了广泛的研究兴趣，因此，丰富的制备方法也被发展起来。总体上，这些方法可以分为两大类：自上而下法和自下而上法。其中，自上而下法包括电弧放电法[39]、激光刻蚀法[40]、化学氧化法[41]、水热分解法[42]。而自下而上法主要包括水热合成法[43]、燃烧法[44]、微波法[45]和模板法[46]。优异的荧光性质使碳点在环境分析、生物成像和电催化技术等领域具有广泛的应用范围。图1-2水热法合成多色荧光碳点的光学图像[47]1.1.2光催化纳米材料20世纪70年代，日本科学家Fujishima和Honda在紫外光照射下利用二氧化钛（TiO2）电极制备的光电池成功裂解水产生H2和O2[48]。随后Bard[49]将其原理应用于以半导体颗粒或粉末作为光催化剂的光催化系统。此后，半导体光催化技术被科研工作者广泛的关注，发展趋势迅猛。TiO2作为应用最早的光催化半导体材料，因其具有光催化活性高、稳定性好和价格便宜等优点一直是研究热点[50]。但其禁带宽度（3.2eV）较宽，使其对太阳光的吸收范围局限于紫外光区（约占太阳光的5%），这限制了TiO2在光催化领域的实际应用。因此，为克服TiO2只能吸收紫外光区的缺点，科研工作者通过各种技术手段对TiO2进行改性，例如：掺杂非金属或金属元素改性[51]、染料敏化提高光吸收范围[52]、复合贵金属提高光吸收[53]和与带隙较窄的半导体复合等[54]。除此之外，许多可见光光区响应的新型光催化剂也被开发出来，如Ag3PO4、BiVO4、AgVO3和FeS2等[55]。
广东药科大学硕士研究生学位论文6体保护，制备出了不同粒径的FeS2纳米颗粒，并将其作为光电化学催化剂，在可见光照射下显示出高效的光催化分解水的性能，在制氢中具有潜在的应用前景。1.2分子印迹1.2.1分子印迹技术的简介分子印迹技术是指人工合成的、在作用位点和空间构型上与某一特定的目标分子完全匹配的印迹聚合物的技术，所合成的聚合物为分子印迹聚合物[69]。分子印迹聚合物可以特异性的识别目标分子，对目标分子有着极强的识别能力。20世纪40年代，诺贝尔奖获得者Pauling在免疫学的启发下提出“模板学说”，为分子印迹技术提供了理论基础[70]。此后几十年间，分子印迹技术蓬勃发展，具有选择性的分子印迹聚合物、非共价印记聚合物以及离子印迹聚合物等的合成，进一步激发起人们对分子印迹技术的研究兴趣，促进了分子印迹技术的快速发展。现在，分子印迹聚合物在样品前处理、固相萃娶传感器等领域都有着广泛的应用。1.2.2分子印迹技术的原理分子印迹的合成过程，简单来说，就是指在溶液中加入一定量的模板分子、功能单体、交联剂、引发剂和致孔剂，进行聚合反应，形成具有吸附性和识别性的分子印迹聚合物[71]。具体合成过程主要包含以下三部分：1）在溶剂中，按照一定的比例加入模板分子和功能单体进行预组装；2）加入交联剂和引发剂，在引发剂的引发下，通过交联剂的联合作用形成高度交联的聚合物；3）加入洗脱剂，将模板分子从聚合物中去除，得到在形状、大小和官能团上与模板分子特异性匹配的印迹聚合物[72]。由于功能单体和模板分子之间的结合力不同，常用的方法可以划分为非共价法[73]、半共价法[74]、共价法[75]和金属离子络合物印迹[76]。图1-3分子印迹技术过程示意图[77]
【参考文献】：
期刊论文
[1]芬顿体系降解邻苯二酚和对苯二酚研究[J]. 秦洪伟,王鑫,闫彬,连爽,赵文鹏,尤国红. 化学研究与应用. 2019(11)
[2]纳米材料的应用及制备[J]. 尹雨悦,王福春,王万坤,陈志博,杨丽. 广东化工. 2019(18)
[3]Preparation and luminescent properties of CaF2:Ln3+（Ln:Er, Er/Yb）/Nafion composite films[J]. Limei Song,Jianhua Gao,Minmin Liang,Xiaojun Li,Jiangtao Li,Liuchang Wang. Journal of Rare Earths. 2019(03)
[4]制药废水处理技术研究进展[J]. 张岩. 工业水处理. 2018(05)
[5]荧光碳点的制备及应用[J]. 颜范勇,邹宇,王猛,代林枫,周旭光,陈莉. 化学进展. 2014(01)
[6]碲化镉纳米晶溶液的荧光和共振瑞利散射特性及碲化镉纳米晶与氨基糖苷类抗生素相互作用[J]. 李太山,刘绍璞,刘忠芳,胡小莉,张立萍. 中国科学（B辑:化学）. 2008(09)
博士论文
[1]量子点比率荧光探针的设计及对活性生物分子的检测研究[D]. 王永波.西北大学 2018
[2]基于新型三维有序TiO2光阳极量子点敏化太阳电池研究[D]. 邓飞.湖北大学 2017
[3]没食子酸修饰金、银纳米颗粒的细胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大学 2015
[4]钒酸盐及其复合光催化剂的制备及性能研究[D]. 桑艳.安徽师范大学 2015
[5]分子印迹聚合物的制备及在热毒宁注射液抗炎作用基础研究中的应用[D]. 陈腾飞.北京中医药大学 2014
[6]碳基荧光材料的制备、发光机理及水相应用[D]. 朱守俊.吉林大学 2014
[7]高质量荧光量子点合成及光电应用[D]. 张文进.华东理工大学 2014
[8]新型纳米结构材料在电化学传感器中的研究与应用[D]. 刘召娜.山东大学 2012
硕士论文
[1]新型碳基纳米材料的构筑及其电化学储能研究[D]. 潘鑫.大连理工大学 2019
[2]金属有机框架（MOF）制备、改性及其在锂硫电池中的应用[D]. 包维斋.中南大学 2014
本文编号：3408204
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