功能化介孔材料的制备及其在金属污染物选择性分离与生物传感中的应用
发布时间：2020-12-26 10:55
介孔材料是一类孔径在2-50nm之间、孔径分布窄且具有规则孔道结构的无机多孔材料。由于其具有比表面积大,传质均一,吸附容量高等特性,逐渐应用于分离科学,特别是其特有的长程有序介孔结构和孔道内外丰富的硅醇基为其功能化组装提供了有利条件。本课题采用对目标化合物具有特定识别功能的分子印迹技术合成具有介孔结构的高选择性、大吸附容量、优良再生性能的新型固相萃取吸附剂,建立针对目标污染物的靶向分离/富集体系,探讨其在环境金属污染物选择性分离/富集中的应用；同时通过制备金属掺杂改性的介孔材料并对酶进行固载,探讨改性介孔材料的电催化性质和固载酶的生物催化活性。主要研究结果如下：1.表面印迹改性介孔材料的制备及其表征应用接枝共聚法和溶胶凝胶法结合表面印迹技术合成了能选择性吸附模板离子Co（Ⅱ）、Pb（Ⅲ）和Cr（Ⅲ）的表面印迹改性介孔材料,运用FT-IR、SEM、XRD、TEM及N2吸附-脱附实验等手段对印迹聚合物进行了表征,证明合成的印迹聚合物具有高度有序的介孔结构。2.表面印迹改性介孔材料在环境金属污染物选择性分离/富集中的应用研究（1）Co（Ⅱ）在Co（Ⅱ）-IIP的吸附行为符合准二级反应动力学方...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 介孔材料合成及其应用研究
1.1.1 介孔材料的特点
1.1.2 介孔材料改性、功能化及组装
1.1.3 介孔材料在催化、生物传感和吸附分离中的应用
1.2 固相萃取技术及其在金属污染物分离/富集中的应用
1.2.1 固相萃取及其技术原理
1.2.2 环境金属污染物的分离/富集方法
1.2.3 固相萃取吸附剂及其对金属元素的分离/富集
1.3 分子印迹技术研究进展及应用
1.3.1 分子印迹的基本原理及制备过程
1.3.2 表面分子印迹
1.3.3 离子印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用
1.3.4 表面离子印迹聚合物的合成及其在金属离子分离/富集中的应用
1.4 电化学生物传感器及其应用
1.4.1 化学修饰电极
1.4.2 电化学生物传感器
1.4.3 酶传感器及其发展阶段
1.4.4 生物组分固定化载体及固定化方法
1.4.5 生物传感器的应用
1.5 课题的选题背景与研究内容
1.5.1 本研究的选题背景
1.5.2 课题主要研究内容
第二章 表面印迹改性介孔材料的制备及其表征
2.1 应用于Co（Ⅱ）选择性识别的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.1.1 实验部分
2.1.2 结果与讨论
2.2 应用于Pb（Ⅱ）选择性识别的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.2.1 实验部分
2.2.2 结果与讨论
2.3 应用于Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）形态分析的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.3.1 实验部分
2.3.2 结果与讨论
2.4 本章小结
第三章 表面印迹改性介孔材料在环境金属污染物选择性分离/富集中的应用研究
3.1 Co（Ⅱ）-ⅡP对水溶液中Co（Ⅱ）的吸附行为研究
3.1.1 实验部分
3.1.2 结果与讨论
3.2 Pb（Ⅱ）-ⅡP对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附行为研究及分析应用
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果与讨论
3.3 Cr（Ⅲ）-ⅡP对Cr（Ⅲ）的吸附行为研究及其对Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的形态分析应用
3.3.1 实验部分
3.3.2 结果与讨论
3.4 本章小结
第四章 金属掺杂改性介孔材料在生物传感中的应用研究
4.1 基于纳米CoMCM-41修饰电极同时测定多巴胺和抗坏血酸电位型传感器的研究
4.1.1 实验部分
4.1.2 结果与讨论
4.2 纳米NiMCM-41固定化酶的过氧化氢生物传感界面构建研究
4.2.1 实验部分
4.2.2 结果与讨论
4.3 一步电沉积法制备TiSBA-15/CTS/乙酰胆碱酯酶生物传感器及其应用研究
4.3.1 实验部分
4.3.2 结果与讨论
4.4 葡萄糖氧化酶在TiSBA-15/CTS复合膜上的直接电化学及生物传感研究
4.4.1 实验部分
4.4.2 结果与讨论
4.5 本章小结
第五章 结论/创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
中英文符号及缩写对照表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mo-MCM-41催化环戊烯烯丙型氧化的研究[J]. 曾蕾,胡俐萍,彭兰,周崇文. 化学试剂. 2010(08)
[2]新型有序介孔磺酸化酚醛树脂FDU-16-SO3H的合成与酸催化性能[J]. 牟莉,屈学俭,王春艳. 高等学校化学学报. 2010(08)
[3]敞开体系法合成W-MCM-41介孔催化剂及其性能[J]. 张晓丽,杨春艳,李敏艳,王向宇,郑修成. 应用化学. 2010(06)
[4]纳米TiO2富集分离石墨炉原子吸收法测定食品中的镉[J]. 刘辉,江军. 食品研究与开发. 2010(01)
[5]Synthesis,characterization,and adsorption performance of Pb（Ⅱ）-imprinted polymer in nano-TiO2 matrix[J]. LI Chunxiang, GAO Jie, PAN Jianming, ZHANG Zulei, YAN Yongsheng School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.. Journal of Environmental Sciences. 2009(12)
[6]pH值敏感介孔纳米复合材料SBA-15/PAA的制备与性能研究[J]. 孔祥涛,周志平,盛维琛,朱申敏,张际亮. 功能材料. 2009(07)
[7]氨基膦酸型螯合树脂对水溶液中Ni2+,Fe2+,Fe3+吸附行为的研究[J]. 杨丽梅,李玲,黄松涛,武名麟,刘美林. 稀有金属. 2009(03)
[8]铅分子印迹聚合物合成及其在痕量测量中的应用[J]. 辉永庆,钟志京,何小波,邓义. 应用化学. 2009(06)
[9]铅离子印迹聚合物的制备、表征及其在水溶液中的吸附行为研究[J]. 王玲玲,闫永胜,邓月华,李春香,徐婉珍. 分析化学. 2009(04)
[10]Ion imprinted polymer particles of neodymium:synthesis,characterization and selective recognition[J]. 郭佳佳,蔡继宝,苏庆德. Journal of Rare Earths. 2009(01)
博士论文
[1]纳米活性界面构建新方法用于电化学生物传感器设计[D]. 雷存喜.湖南大学 2005
硕士论文
[1]硅胶表面熊果酸分子印迹聚合物的合成及其应用[D]. 杨律文.湖南大学 2007
本文编号：2939560
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 介孔材料合成及其应用研究
1.1.1 介孔材料的特点
1.1.2 介孔材料改性、功能化及组装
1.1.3 介孔材料在催化、生物传感和吸附分离中的应用
1.2 固相萃取技术及其在金属污染物分离/富集中的应用
1.2.1 固相萃取及其技术原理
1.2.2 环境金属污染物的分离/富集方法
1.2.3 固相萃取吸附剂及其对金属元素的分离/富集
1.3 分子印迹技术研究进展及应用
1.3.1 分子印迹的基本原理及制备过程
1.3.2 表面分子印迹
1.3.3 离子印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用
1.3.4 表面离子印迹聚合物的合成及其在金属离子分离/富集中的应用
1.4 电化学生物传感器及其应用
1.4.1 化学修饰电极
1.4.2 电化学生物传感器
1.4.3 酶传感器及其发展阶段
1.4.4 生物组分固定化载体及固定化方法
1.4.5 生物传感器的应用
1.5 课题的选题背景与研究内容
1.5.1 本研究的选题背景
1.5.2 课题主要研究内容
第二章 表面印迹改性介孔材料的制备及其表征
2.1 应用于Co（Ⅱ）选择性识别的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.1.1 实验部分
2.1.2 结果与讨论
2.2 应用于Pb（Ⅱ）选择性识别的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.2.1 实验部分
2.2.2 结果与讨论
2.3 应用于Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）形态分析的表面印迹改性介孔材料的制备及表征
2.3.1 实验部分
2.3.2 结果与讨论
2.4 本章小结
第三章 表面印迹改性介孔材料在环境金属污染物选择性分离/富集中的应用研究
3.1 Co（Ⅱ）-ⅡP对水溶液中Co（Ⅱ）的吸附行为研究
3.1.1 实验部分
3.1.2 结果与讨论
3.2 Pb（Ⅱ）-ⅡP对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附行为研究及分析应用
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果与讨论
3.3 Cr（Ⅲ）-ⅡP对Cr（Ⅲ）的吸附行为研究及其对Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的形态分析应用
3.3.1 实验部分
3.3.2 结果与讨论
3.4 本章小结
第四章 金属掺杂改性介孔材料在生物传感中的应用研究
4.1 基于纳米CoMCM-41修饰电极同时测定多巴胺和抗坏血酸电位型传感器的研究
4.1.1 实验部分
4.1.2 结果与讨论
4.2 纳米NiMCM-41固定化酶的过氧化氢生物传感界面构建研究
4.2.1 实验部分
4.2.2 结果与讨论
4.3 一步电沉积法制备TiSBA-15/CTS/乙酰胆碱酯酶生物传感器及其应用研究
4.3.1 实验部分
4.3.2 结果与讨论
4.4 葡萄糖氧化酶在TiSBA-15/CTS复合膜上的直接电化学及生物传感研究
4.4.1 实验部分
4.4.2 结果与讨论
4.5 本章小结
第五章 结论/创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
中英文符号及缩写对照表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mo-MCM-41催化环戊烯烯丙型氧化的研究[J]. 曾蕾,胡俐萍,彭兰,周崇文. 化学试剂. 2010(08)
[2]新型有序介孔磺酸化酚醛树脂FDU-16-SO3H的合成与酸催化性能[J]. 牟莉,屈学俭,王春艳. 高等学校化学学报. 2010(08)
[3]敞开体系法合成W-MCM-41介孔催化剂及其性能[J]. 张晓丽,杨春艳,李敏艳,王向宇,郑修成. 应用化学. 2010(06)
[4]纳米TiO2富集分离石墨炉原子吸收法测定食品中的镉[J]. 刘辉,江军. 食品研究与开发. 2010(01)
[5]Synthesis,characterization,and adsorption performance of Pb（Ⅱ）-imprinted polymer in nano-TiO2 matrix[J]. LI Chunxiang, GAO Jie, PAN Jianming, ZHANG Zulei, YAN Yongsheng School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.. Journal of Environmental Sciences. 2009(12)
[6]pH值敏感介孔纳米复合材料SBA-15/PAA的制备与性能研究[J]. 孔祥涛,周志平,盛维琛,朱申敏,张际亮. 功能材料. 2009(07)
[7]氨基膦酸型螯合树脂对水溶液中Ni2+,Fe2+,Fe3+吸附行为的研究[J]. 杨丽梅,李玲,黄松涛,武名麟,刘美林. 稀有金属. 2009(03)
[8]铅分子印迹聚合物合成及其在痕量测量中的应用[J]. 辉永庆,钟志京,何小波,邓义. 应用化学. 2009(06)
[9]铅离子印迹聚合物的制备、表征及其在水溶液中的吸附行为研究[J]. 王玲玲,闫永胜,邓月华,李春香,徐婉珍. 分析化学. 2009(04)
[10]Ion imprinted polymer particles of neodymium:synthesis,characterization and selective recognition[J]. 郭佳佳,蔡继宝,苏庆德. Journal of Rare Earths. 2009(01)
博士论文
[1]纳米活性界面构建新方法用于电化学生物传感器设计[D]. 雷存喜.湖南大学 2005
硕士论文
[1]硅胶表面熊果酸分子印迹聚合物的合成及其应用[D]. 杨律文.湖南大学 2007
本文编号：2939560
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