有机/无机杂化磁性SiO 2 复合纳米材料的制备及应用研究
发布时间：2021-11-19 10:53
磁性Fe3O4@SiO2复合纳米粒子由于具有比表面积大、易分离、可重复回收使用等优点而被广泛应用于化学分离、环境检测、生物传感等领域。Fe3O4@SiO2复合纳米粒子独特的磁响应性为重金属离子的分离提供了方便,Fe3O4纳米粒子表面的二氧化硅包覆层不但能够提高磁性Fe3O4纳米粒子在溶液中的稳定性和分散性,而且还具有良好的生物相容性。本文以Fe3O4@SiO2复合纳米粒子为基体材料,通过化学共价偶联对其进行表面功能化,制备有机/无机杂化的功能性磁性SiO2纳米材料并用于水体中重金属离子的检测、分离和去除。本文通过化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子,通过溶胶-凝胶法制备表面包覆SiO2的磁性纳米粒子,并以Fe3O4@SiO2复合纳米粒子为基体,基于分子设计与剪裁,通过化学共价偶联的方法对其进行表面修饰。本论文分别制备合成了两种有机/无机杂化磁性Fe3O4@SiO2复合复合荧光纳米材料,并用于水体中重金属离子的检测和去除,同时对有机/无机杂化磁性Fe3O4@SiO2复合复合荧光纳米材料的微观结构、表面性能、对重金属离子的光响应特性及吸附行为进行了表征。并采用量子化学计算对重金属离子检测...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１．巧光分子探针的结构??．．．?ｅ?ｓ化ｕｃｕｒｅ?ｏ?ｕｏｒｅｓｃｅｎ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｏｅｓ??
Ｆｉｇ．?１．２．?Ｔｈｅ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｃｏｍｂｉｎｅｄＪｙｐｅ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?ｐｒｏｂｅ??巧置换型巧光分子探针??置换型巧光分子探针的检测原理如图１．３所示，这种技术主要是根据识别基团与焚光??指示剂和被分析物结合能力的不同来实现对被分析物进行的检测，这类分子传感器对识别??基团和巧光指示剂的要求比较高，既要确保识别基团能够和巧光指示剂能结合，又要求识??别基团与巧光指示剂结合的能力不是特别强，同时还要求识别基团能够选择性的识别被分??析物。在检测过程中，由于识别基团与被分析物的结合能为要强于识别基团与巧光基团的??结合能力，被分析物将巧光基团置换出来而取代其原来的位置，从而引起了整个体系化学??环境的变化，进而转化为仪器易识别或者肉眼可观测的信号。因此，在设计置换型巧光分??子探针需要选择合适的巧光基团（巧光指示剂），这种巧光基团与识别基团的结合能力要??比被分析物与识别基团结合的能力小
昆明理王大学硕上学位论文??光诱导电子转移的机理［Ｕ巧日图１．８所示，其基本原理是指电子给体或电子受体在受光??激发之后，受激发的电子给体与电子受体之间发生电子转移的过程。在巧光分子探针中，??电子给体通常作为识别基团，而电子受体作为巧光基团。巧光分子探针在与被分析物结合??前，巧光基团受激发，巧光基团中的电子会发生跃迁，而识别基团中处于高能量的电子将??会转移到巧光团中，占据英光基团中因电子跃迁而空出的电子轨道，致使英光基团中己经??被光激发的电子无法再跃迁到原基态轨道而发射巧光，从而使巧光基团的巧光发生巧灭。??而识别基团与环境中的被分析物发生选择性结合后，识别基团给电子的能力受到抑制，致??使光诱导电子转移过程被抑制或减弱，从而使英光基团的羡光发射得到恢复。??６?ｅ??（Ｓｊ??：＾?＼?＼??Ｅｘ
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳量子点的合成、表征及应用[J]. 周瑞琪,吕华,陈佳慧,赵凯静,严拯宇,陈建秋. 药学进展. 2013(01)
[2]二氧化硅粒子的表面化学修饰——方法、原理及应用[J]. 陈凯玲,赵蕴慧,袁晓燕. 化学进展. 2013(01)
[3]石墨烯量子点的制备[J]. 王娇娇,冯苗,詹红兵. 化学进展. 2013(01)
[4]采用水热法制备磁性Fe3O4纳米棒[J]. 胡正水,江晨菊. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[5]氨基改性Fe3O4@SiO2核壳结构的DNA吸附特性[J]. 徐慧,颜文晶,张鹏华,黄伟荣. 中南大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的制备及表征[J]. 杜雪岩,马芬,李芳,徐凯. 兰州理工大学学报. 2011(02)
[7]重金属快速检测方法的研究进展[J]. 翟慧泉,金星龙,岳俊杰,赵俊英. 湖北农业科学. 2010(08)
[8]聚乙二醇对羟基磷灰石纳米晶粒形成的影响[J]. 邓迟,姚宁,翁杰,卢雄,周绍兵,汪建新,屈树新,冯波. 化学工程. 2009(06)
[9]Fe3O4超顺磁纳米晶的超声共沉淀法制备及表征[J]. 王冰,张锋,邱建华,张雪洪,陈洪,杜毅,许平. 化学学报. 2009(11)
[10]水热法制备Fe3O4磁性纳米粒子[J]. 耿明鑫,刘福田. 济南大学学报(自然科学版). 2009(02)
本文编号：3504888
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１．巧光分子探针的结构??．．．?ｅ?ｓ化ｕｃｕｒｅ?ｏ?ｕｏｒｅｓｃｅｎ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｏｅｓ??
Ｆｉｇ．?１．２．?Ｔｈｅ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｃｏｍｂｉｎｅｄＪｙｐｅ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?ｐｒｏｂｅ??巧置换型巧光分子探针??置换型巧光分子探针的检测原理如图１．３所示，这种技术主要是根据识别基团与焚光??指示剂和被分析物结合能力的不同来实现对被分析物进行的检测，这类分子传感器对识别??基团和巧光指示剂的要求比较高，既要确保识别基团能够和巧光指示剂能结合，又要求识??别基团与巧光指示剂结合的能力不是特别强，同时还要求识别基团能够选择性的识别被分??析物。在检测过程中，由于识别基团与被分析物的结合能为要强于识别基团与巧光基团的??结合能力，被分析物将巧光基团置换出来而取代其原来的位置，从而引起了整个体系化学??环境的变化，进而转化为仪器易识别或者肉眼可观测的信号。因此，在设计置换型巧光分??子探针需要选择合适的巧光基团（巧光指示剂），这种巧光基团与识别基团的结合能力要??比被分析物与识别基团结合的能力小
昆明理王大学硕上学位论文??光诱导电子转移的机理［Ｕ巧日图１．８所示，其基本原理是指电子给体或电子受体在受光??激发之后，受激发的电子给体与电子受体之间发生电子转移的过程。在巧光分子探针中，??电子给体通常作为识别基团，而电子受体作为巧光基团。巧光分子探针在与被分析物结合??前，巧光基团受激发，巧光基团中的电子会发生跃迁，而识别基团中处于高能量的电子将??会转移到巧光团中，占据英光基团中因电子跃迁而空出的电子轨道，致使英光基团中己经??被光激发的电子无法再跃迁到原基态轨道而发射巧光，从而使巧光基团的巧光发生巧灭。??而识别基团与环境中的被分析物发生选择性结合后，识别基团给电子的能力受到抑制，致??使光诱导电子转移过程被抑制或减弱，从而使英光基团的羡光发射得到恢复。??６?ｅ??（Ｓｊ??：＾?＼?＼??Ｅｘ
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳量子点的合成、表征及应用[J]. 周瑞琪,吕华,陈佳慧,赵凯静,严拯宇,陈建秋. 药学进展. 2013(01)
[2]二氧化硅粒子的表面化学修饰——方法、原理及应用[J]. 陈凯玲,赵蕴慧,袁晓燕. 化学进展. 2013(01)
[3]石墨烯量子点的制备[J]. 王娇娇,冯苗,詹红兵. 化学进展. 2013(01)
[4]采用水热法制备磁性Fe3O4纳米棒[J]. 胡正水,江晨菊. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[5]氨基改性Fe3O4@SiO2核壳结构的DNA吸附特性[J]. 徐慧,颜文晶,张鹏华,黄伟荣. 中南大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的制备及表征[J]. 杜雪岩,马芬,李芳,徐凯. 兰州理工大学学报. 2011(02)
[7]重金属快速检测方法的研究进展[J]. 翟慧泉,金星龙,岳俊杰,赵俊英. 湖北农业科学. 2010(08)
[8]聚乙二醇对羟基磷灰石纳米晶粒形成的影响[J]. 邓迟,姚宁,翁杰,卢雄,周绍兵,汪建新,屈树新,冯波. 化学工程. 2009(06)
[9]Fe3O4超顺磁纳米晶的超声共沉淀法制备及表征[J]. 王冰,张锋,邱建华,张雪洪,陈洪,杜毅,许平. 化学学报. 2009(11)
[10]水热法制备Fe3O4磁性纳米粒子[J]. 耿明鑫,刘福田. 济南大学学报(自然科学版). 2009(02)
本文编号：3504888
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