不同官能团修饰的碳纳米管与阿特拉津对水稻幼苗生长的影响
发布时间：2021-03-08 17:33
纳米材料的广泛应用必然带来其进入环境后的风险问题,是目前研究热点之一。有研究表明碳纳米材料会影响植物生长,还有研究表明碳纳米材料与常见的环境有机污染物的吸附作用很强,但碳纳米材料与环境有机污染物共存下对植物的风险研究还很少,尤其是研究官能化修饰的胶体态碳纳米管与有机污染物对植物的联合影响几乎还没有。本文通过酸氧化等手段,将多壁碳纳米管（MWCNTs）表面引入新的官能团,对MWCNTs进行官能化修饰,得到了三种形态结构差异显著的碳管Pristine-CNTs、Oxidized-CNTs、PEG-CNTs（分别简称 CNTs、O-CNTs、P-CNTs）,并用 TEM、FT-IR等手段对碳管进行结构表征。通过批实验研究了三种碳管对有机污染物阿特拉津（Atrazine,AT）的吸附能力,通过水培实验分别研究了三种碳管（60mg/L）或/与有机污染物阿特拉津（5 mg/L）对食用植物水稻幼苗生长和生理生化的联合影响,测定其在不同情况下的发芽率、生物量、抗氧化系统酶活性、丙二醛（MDA）含量等指标。研究结果表明:（1）官能化的碳管形貌变化明显,如长度变短,管壁变薄,管径增大,端口被打开,断口较多...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３多壁碳纳米管的ＰＥＧ修饰过程??Ｆｉｇ．３?ＰＥＧ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??
３．１．１透射电镜图片??试验采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对ＣＮＴｓ、Ｏ－ＣＮＴｓ、Ｐ－ＣＮＴｓ三种碳管进行形??貌分析。图４为三种ＭＷＣＮＴｓ分别在不同放大倍数下的ＴＥＭ照片。??＿賢：釋??ＣＮＴｓ?Ｏ－ＣＮＴｓ?Ｐ－ＣＮＴｓ??图４三种ＭＷＣＮＴｓ在不同放大倍数下的ＴＥＭ照片??Ｆｉｇ．４?Ｔｈｅ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ＭＷＣＮＴｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ??注：图中的Ａ－Ｆ分别表示在５０?ｎｍ、２００?ｎｍ条件下观察到的三种碳纳米管。??从图４可以看出，三种ＭＷＣＮＴｓ均呈中空管状结构。ＣＮＴｓ呈现管束形式，轮廓比??较明显，内管径比较窄，管壁厚，碳管端头呈封闭状，有团聚现象。与ＣＮＴｓ相比，??Ｏ－ＣＮＴｓ和Ｐ－ＣＮＴｓ变得细长，管壁透明度增加，管径增大，长径比减小。碳纳米管端??口被打开，断口较多，碳管轮廓变得模糊，部分被彻底氧化，团聚现象减弱。Ｐ－ＣＮＴｓ??与另外两种碳管相比，碳管长短分布不均匀，管径增大，呈现疏松状。??２３??
３．１．２傅里叶红外光谱??图５是ＣＮＴｓ、Ｏ－ＣＮＴｓ、Ｐ－ＣＮＴｓ的红外光谱图。??８０?ｂ．ｖ?ａ．ＣＮＴｓ??７５－?／－〇Ｈ?ｂ．Ｏ－ＣＮＴｓ??７０．?ｃ．Ｐ－ＣＮＴｓ??？６５??Ｐ６°??｜ｉ５５－??哟！?５０．?Ｃ－Ｏ－Ｃ??ｃｏ?＼ｒ??３５?－〇Ｈ?—Ｖ??０?５００?１０００?１５００?２０００?２５００?３０００?３５００?４０００?４５００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｎｃｍ＂?＾）??图５三种ＭＷＣＮＴｓ的红外光谱图??Ｆｉｇ．５?ＦＴ－ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ＭＷＣＮＴｓ??从图５可以看出，ＣＮＴｓ在２８００?ｃｎＴ１左右没有出现明显的吸收峰，说明纯化的碳管??Ｃ－Ｈ键极少。经过酸氧化后，在Ｏ－ＣＮＴｓ曲线上出现明显的吸收峰，说明酸氧化引入??大量的Ｃ－Ｈ键。Ｐ－ＣＮＴｓ在１０９０?ｃｍ—１出现了聚乙二醇（ＰＥＧ）上的单元结构Ｃ－０－Ｃ的吸??收峰，表明ＰＥＧ被成功的嫁接到碳管表面１７１］。同时，Ｐ－ＣＮＴｓ在８００?ｃｍ＿１左右处出现强??烈的酰氯基（－ＣＯＣ１－）吸收峰，这是因为在碳纳米管ＰＥＧ官能化过程中，ＭＷＣＮＴｓ表面??引入酰氯基（－ＣＯＣ１），而ＭＷＣＮＴｓ－ＣＯＣｌ没有与ＰＥＧ发生酯化反应三种碳管在??１３００?ｃｍ—１、３４００?ｃｎｆ１左右处分别出现明显的吸收峰，表明三种碳管表面均有羟基（－ＯＨ）??存在［７２］，这可能是由于碳管表面吸附了水分子［７３］。但０＜＞＾５和Ｐ－ＣＮＴｓ在这两处的吸??收峰更明显
【参考文献】：
期刊论文
[1]多壁碳纳米管对水稻幼苗的植物毒性研究[J]. 郭敏,龚继来,曾光明. 生态毒理学报. 2016(05)
[2]莠去津对南美蟛蜞菊抗氧化酶活性的影响与细胞毒性[J]. 田学军,陶宏征,沈云玫,袁寒,沈登荣,何超. 农药. 2016(09)
[3]过氧化氢和一氧化氮在小球藻抗阿特拉津胁迫中的作用[J]. 陈思,范晓季,金瑜剑,李星星,宋昊,孙立伟,钱海丰. 生态毒理学报. 2016(04)
[4]沉水植物对水体阿特拉津迁移的影响[J]. 瞿梦洁,李慧冬,李娜,张萌,朱端卫. 农业环境科学学报. 2016(04)
[5]环境因素对碳纳米管聚集迁移行为的影响[J]. 梁跃,华祖林. 化工新型材料. 2016(03)
[6]碳纳米管在农业中的应用研究进展[J]. 袁程飞,谢伶俐,陈帆,许本波. 河南农业科学. 2016(02)
[7]碳纳米管的性能与应用研究[J]. 郝月君,郝素菊,蒋武锋,张玉柱. 南方金属. 2016(01)
[8]碳纳米颗粒诱发植物毒性效应及其机理的研究进展[J]. 李小康,胡献刚,周启星. 农业环境科学学报. 2015(11)
[9]狼尾草典型生理生化特征对阿特拉津胁迫的响应[J]. 马兵兵,姜昭,叶思源,刘晓雪,马昱亨,张颖. 农业环境科学学报. 2015(11)
[10]单壁碳纳米管材料对水稻幼苗的毒性效应[J]. 袁刚强,龚继来,曾光明. 环境科学学报. 2015(12)
博士论文
[1]长江口典型药物残留的行为特征研究及监测方法优化[D]. 赵恒.华东师范大学 2016
[2]碳纳米管对水中典型有机污染物的吸附作用及定量预测模型[D]. 邬文浩.浙江大学 2015
硕士论文
[1]长度及功能化对多壁碳纳米管细胞毒性的影响研究[D]. 余静.南京大学 2016
[2]生物碳吸附去除溶液中的阿特拉津[D]. Alberto Bento Charrua.吉林大学 2015
[3]不同类型的碳纳米管对斜生栅藻的毒性效应研究[D]. 牟凤伟.中南林业科技大学 2013
[4]石墨烯对水稻种子萌发及幼苗生长的影响[D]. 刘尚杰.长江大学 2013
[5]阿特拉津对小麦幼苗的生物毒性[D]. 周游.南京农业大学 2012
[6]功能化多壁碳纳米管的制备及其生物相容性研究[D]. 胡玲.中南大学 2010
本文编号：3071394
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３多壁碳纳米管的ＰＥＧ修饰过程??Ｆｉｇ．３?ＰＥＧ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??
３．１．１透射电镜图片??试验采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对ＣＮＴｓ、Ｏ－ＣＮＴｓ、Ｐ－ＣＮＴｓ三种碳管进行形??貌分析。图４为三种ＭＷＣＮＴｓ分别在不同放大倍数下的ＴＥＭ照片。??＿賢：釋??ＣＮＴｓ?Ｏ－ＣＮＴｓ?Ｐ－ＣＮＴｓ??图４三种ＭＷＣＮＴｓ在不同放大倍数下的ＴＥＭ照片??Ｆｉｇ．４?Ｔｈｅ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ＭＷＣＮＴｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ??注：图中的Ａ－Ｆ分别表示在５０?ｎｍ、２００?ｎｍ条件下观察到的三种碳纳米管。??从图４可以看出，三种ＭＷＣＮＴｓ均呈中空管状结构。ＣＮＴｓ呈现管束形式，轮廓比??较明显，内管径比较窄，管壁厚，碳管端头呈封闭状，有团聚现象。与ＣＮＴｓ相比，??Ｏ－ＣＮＴｓ和Ｐ－ＣＮＴｓ变得细长，管壁透明度增加，管径增大，长径比减小。碳纳米管端??口被打开，断口较多，碳管轮廓变得模糊，部分被彻底氧化，团聚现象减弱。Ｐ－ＣＮＴｓ??与另外两种碳管相比，碳管长短分布不均匀，管径增大，呈现疏松状。??２３??
３．１．２傅里叶红外光谱??图５是ＣＮＴｓ、Ｏ－ＣＮＴｓ、Ｐ－ＣＮＴｓ的红外光谱图。??８０?ｂ．ｖ?ａ．ＣＮＴｓ??７５－?／－〇Ｈ?ｂ．Ｏ－ＣＮＴｓ??７０．?ｃ．Ｐ－ＣＮＴｓ??？６５??Ｐ６°??｜ｉ５５－??哟！?５０．?Ｃ－Ｏ－Ｃ??ｃｏ?＼ｒ??３５?－〇Ｈ?—Ｖ??０?５００?１０００?１５００?２０００?２５００?３０００?３５００?４０００?４５００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｎｃｍ＂?＾）??图５三种ＭＷＣＮＴｓ的红外光谱图??Ｆｉｇ．５?ＦＴ－ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ＭＷＣＮＴｓ??从图５可以看出，ＣＮＴｓ在２８００?ｃｎＴ１左右没有出现明显的吸收峰，说明纯化的碳管??Ｃ－Ｈ键极少。经过酸氧化后，在Ｏ－ＣＮＴｓ曲线上出现明显的吸收峰，说明酸氧化引入??大量的Ｃ－Ｈ键。Ｐ－ＣＮＴｓ在１０９０?ｃｍ—１出现了聚乙二醇（ＰＥＧ）上的单元结构Ｃ－０－Ｃ的吸??收峰，表明ＰＥＧ被成功的嫁接到碳管表面１７１］。同时，Ｐ－ＣＮＴｓ在８００?ｃｍ＿１左右处出现强??烈的酰氯基（－ＣＯＣ１－）吸收峰，这是因为在碳纳米管ＰＥＧ官能化过程中，ＭＷＣＮＴｓ表面??引入酰氯基（－ＣＯＣ１），而ＭＷＣＮＴｓ－ＣＯＣｌ没有与ＰＥＧ发生酯化反应三种碳管在??１３００?ｃｍ—１、３４００?ｃｎｆ１左右处分别出现明显的吸收峰，表明三种碳管表面均有羟基（－ＯＨ）??存在［７２］，这可能是由于碳管表面吸附了水分子［７３］。但０＜＞＾５和Ｐ－ＣＮＴｓ在这两处的吸??收峰更明显
【参考文献】：
期刊论文
[1]多壁碳纳米管对水稻幼苗的植物毒性研究[J]. 郭敏,龚继来,曾光明. 生态毒理学报. 2016(05)
[2]莠去津对南美蟛蜞菊抗氧化酶活性的影响与细胞毒性[J]. 田学军,陶宏征,沈云玫,袁寒,沈登荣,何超. 农药. 2016(09)
[3]过氧化氢和一氧化氮在小球藻抗阿特拉津胁迫中的作用[J]. 陈思,范晓季,金瑜剑,李星星,宋昊,孙立伟,钱海丰. 生态毒理学报. 2016(04)
[4]沉水植物对水体阿特拉津迁移的影响[J]. 瞿梦洁,李慧冬,李娜,张萌,朱端卫. 农业环境科学学报. 2016(04)
[5]环境因素对碳纳米管聚集迁移行为的影响[J]. 梁跃,华祖林. 化工新型材料. 2016(03)
[6]碳纳米管在农业中的应用研究进展[J]. 袁程飞,谢伶俐,陈帆,许本波. 河南农业科学. 2016(02)
[7]碳纳米管的性能与应用研究[J]. 郝月君,郝素菊,蒋武锋,张玉柱. 南方金属. 2016(01)
[8]碳纳米颗粒诱发植物毒性效应及其机理的研究进展[J]. 李小康,胡献刚,周启星. 农业环境科学学报. 2015(11)
[9]狼尾草典型生理生化特征对阿特拉津胁迫的响应[J]. 马兵兵,姜昭,叶思源,刘晓雪,马昱亨,张颖. 农业环境科学学报. 2015(11)
[10]单壁碳纳米管材料对水稻幼苗的毒性效应[J]. 袁刚强,龚继来,曾光明. 环境科学学报. 2015(12)
博士论文
[1]长江口典型药物残留的行为特征研究及监测方法优化[D]. 赵恒.华东师范大学 2016
[2]碳纳米管对水中典型有机污染物的吸附作用及定量预测模型[D]. 邬文浩.浙江大学 2015
硕士论文
[1]长度及功能化对多壁碳纳米管细胞毒性的影响研究[D]. 余静.南京大学 2016
[2]生物碳吸附去除溶液中的阿特拉津[D]. Alberto Bento Charrua.吉林大学 2015
[3]不同类型的碳纳米管对斜生栅藻的毒性效应研究[D]. 牟凤伟.中南林业科技大学 2013
[4]石墨烯对水稻种子萌发及幼苗生长的影响[D]. 刘尚杰.长江大学 2013
[5]阿特拉津对小麦幼苗的生物毒性[D]. 周游.南京农业大学 2012
[6]功能化多壁碳纳米管的制备及其生物相容性研究[D]. 胡玲.中南大学 2010
本文编号：3071394
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