饮用水中溴酸盐、铬酸盐微量有毒物质的荧光传感检测方法研究

发布时间：2017-10-25 14:38

  本文关键词：饮用水中溴酸盐、铬酸盐微量有毒物质的荧光传感检测方法研究

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【摘要】：伴随着工业三废以及城镇居民生活垃圾的大量任意排放，生活所需的水资源已经遭受到严重的污染。溴酸盐、铬酸盐均为致癌物质，饮用水中这些物质会对人的身体健康造成伤害。所以建立溴酸盐、铬酸盐等微量有毒害物的快速检测分析方法具有重要意义。 半导体纳米晶CdTe、金纳米簇作为独特光学性质的纳米材料，具有荧光强、光稳定、水溶性以及良好的生物相容性等特点，使其在基础研究和应用领域具有重要的价值。本论文中，合成了性能优异的CdTe量子点、金纳米簇，并以此纳米材料和生物大分子为荧光探针建立了溴酸根离子、铬酸根离子的检测分析方法，其主要内容总结如下： 1、CdTe量子点的绿色合成及其表征 以亚硫酸氢钠为还原剂、以巯基乙酸为稳定剂、二氧化碲为碲源，在沸水浴中回流不同时间可制得水溶性的不同尺寸的CdTe量子点，建立了CdTe量子点绿色合成新方法。研究了影响量子点性能的因素，确定了CdTe量子点最佳制备条件，在最佳反应条件下制备的量子点，其量子效率达70.09%；应用紫外-可见、荧光、红外光谱、电镜等对CdTe量子点进行了形貌表征。 2、CdTe量子点为荧光探针检测溴酸盐的研究 以半胱氨酸修饰的CdTe量子点为荧光探针建立了饮用水中溴酸根离子的分析方法。发现了溴酸盐氧化半胱氨酸使量子点荧光猝灭的机理。考察了量子点尺寸、不同修饰剂、反应时间等条件对检测溴酸根离子的影响，确定了最佳分析条件；在最佳工作条件下，，溴酸根离子浓度在1.0×10-8~1.0×10-4mol·L-1范围与半胱氨酸修饰的CdTe量子点的荧光猝灭程度呈很好的线性关系，线性相关系数为0.9998，检出限为0.4nmol·L-1；该法可以应用于饮用水中溴酸盐的检测。 3、金纳米簇为荧光探针检测溴酸盐的研究 在水相中合成了无毒、光性能稳定的半胱氨酸修饰的金纳米簇，并对其进行了光谱表征。基于半胱氨酸修饰的金纳米簇对溴酸根离子有对应的荧光响应，建立了一种快速检测溴酸根离子的分析方法。半胱氨酸修饰的金纳米簇的荧光强度与溴酸根离子在1×10-9~1×10-5mol·L-1浓度范围成较好的线性关系，检测限达0.035nmol·L-1。该法具有高选择性、操作简单等优点。该法用于实际样品中溴酸盐的测定，结果令人满意。 4、以鸡蛋清白蛋白为荧光探针快速检测铬酸盐的研究 应用铬酸根离子对鸡蛋清白蛋白的荧光猝灭特性，建立了铬酸根离子的快速检测新方法。研究了影响鸡蛋清白蛋白测定铬酸根离子的主要因素，确定了最佳分析条件。在最佳实验条件下，铬酸根离子的浓度范围在1.0×10-8~1.0×10-4mol·L-1时与鸡蛋清白蛋白体系的荧光强度成线性关系，线性相关系数为0.9902，检出限为5.2nmol·L-1。该方法具有选择性高、简单快速等优点。该法用于实际水样中铬酸盐的测定，结果令人满意。
【关键词】：荧光探针 CdTe量子点 金纳米簇 饮用水 微量有毒物质 溴酸根离子 铬酸根离子
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O657.3;R123.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-26
• 1.1 纳米材料的简介12
• 1.2 量子点12-14
• 1.2.1 量子点的性质12
• 1.2.2 量子点的合成12-13
• 1.2.3 量子点的应用13-14
• 1.3 金纳米簇14-16
• 1.3.1 金纳米簇的性质14-15
• 1.3.2 金纳米簇的制备15
• 1.3.3 金纳米簇的应用15-16
• 1.4 荧光纳米探针16-17
• 1.5 国内饮用水的状况17-18
• 1.5.1 饮用水中溴酸盐的概况18
• 1.5.2 饮用水中铬酸盐的概况18
• 1.6 本论文的构思18-20
• 参考文献20-26
• 第二章 CdTe 量子点的绿色合成及其表征26-38
• 2.1 前言26-27
• 2.2 实验部分27-28
• 2.2.1 仪器与试剂27
• 2.2.2 CdTe QDs 量子点的合成27
• 2.2.3 CdTe 量子点尺寸及量子效率的计算27-28
• 2.3 实验结果与讨论28-33
• 2.3.1 CdTe 量子点的表征28-30
• 2.3.2 pH 值对 CdTe 量子点合成的影响30-31
• 2.3.3 亚硫酸氢钠用量对 CdTe 量子点合成的影响31-32
• 2.3.4 巯基乙酸的用量对 CdTe 量子点合成的影响32-33
• 2.4 NaHSO_3为还原剂制备 CdTe 量子点的还原机理33-34
• 2.5 小结34
• 参考文献34-38
• 第三章 CdTe 量子点为荧光探针检测溴酸盐的研究38-51
• 3.1 前言38
• 3.2 实验部分38-39
• 3.2.1 实验仪器与实验试剂38-39
• 3.2.2 半胱氨酸修饰的 CdTe 量子点的合成39
• 3.2.3 溴酸根离子的检测39
• 3.3 实验结果与讨论39-45
• 3.3.1 半胱氨酸修饰的 CdTe 量子点的光学表征39-40
• 3.3.2 实验条件的优化40-44
• 3.3.3 工作曲线及其检测限44
• 3.3.4 样品分析44-45
• 3.4 机理的探讨45-46
• 3.5 小结46-47
• 参考文献47-51
• 第四章 金纳米簇为荧光探针检测溴酸盐的研究51-61
• 4.1 前言51-52
• 4.2 实验部分52-53
• 4.2.1 实验仪器与实验试剂52
• 4.2.2 金纳米簇的合成52
• 4.2.3 溴酸根离子的检测52-53
• 4.3 实验结果与讨论53-58
• 4.3.1 金纳米簇的光谱特性53-54
• 4.3.2 pH 值对金纳米簇荧光的影响54-55
• 4.3.3 金纳米簇的浓度选择55
• 4.3.4 反应时间的影响55-56
• 4.3.5 pH 对反应体系的影响56
• 4.3.6 离子的选择性56-57
• 4.3.7 工作曲线57-58
• 4.3.8 样品分析58
• 4.4 机理的探讨58
• 4.5 小结58-59
• 参考文献59-61
• 第五章 以鸡蛋清白蛋白为荧光探针快速检测铬酸盐的研究61-71
• 5.1 前言61
• 5.2 实验部分61-62
• 5.2.1 仪器与试剂61-62
• 5.2.2 铬酸根离子的检测62
• 5.3 结果与讨论62-66
• 5.3.1 鸡蛋清白蛋白的光谱学特性62-63
• 5.3.2 铬酸根离子分析条件的优化63-66
• 5.4 工作曲线和检出限66-67
• 5.5 样品分析67-68
• 5.6 小结68-69
• 参考文献69-71
• 第六章 总结71-73
• 致谢73-75
• 附录（攻读学位期间发表的论文专利及获奖情况）75

【参考文献】

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本文编号：1094180