發(fā)布時(shí)間：2018-11-03 08:06

【摘要】：由于量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和量子隧穿效應(yīng)等,金屬納米顆粒具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì),包括特殊的光學(xué)性能、電學(xué)性能、催化性能等�；诮饘偌{米顆粒獨(dú)特的表面等離子體共振效應(yīng)和催化活性,金屬納米顆粒被廣泛應(yīng)用于比色傳感和催化領(lǐng)域。季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè),醫(yī)藥業(yè)和化妝品工業(yè),當(dāng)陽(yáng)離子表面活性劑被排放到自然界中,容易沉積到水中或土壤中,不易被分解,因此極易造成環(huán)境污染。本文考察了檸檬酸根包裹的納米銀顆粒和納米金顆粒與季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑之間的作用,并利用納米銀、金顆粒實(shí)現(xiàn)陽(yáng)離子表面活性劑的快速比色檢測(cè)。此外,我們還考察了納米金、銀顆粒對(duì)于銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑響應(yīng)的區(qū)別。本文還深入研究分散和團(tuán)聚的納米銀顆粒對(duì)于甲基橙和NaBH4反應(yīng)的催化能力的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)納米銀顆粒能夠可逆催化甲基橙和NaBH4的反應(yīng),我們深入探討該可逆催化反應(yīng)機(jī)理,還應(yīng)用于陽(yáng)離子表面活性劑的比色檢測(cè)。具體內(nèi)容如下：1、利用檸檬酸根包裹的納米銀實(shí)現(xiàn)快速,靈敏和低成本的比色檢測(cè)季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑通過(guò)疏水效應(yīng)誘導(dǎo)檸檬酸根包裹的納米銀發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。分散的納米銀顆粒的溶液顏色呈現(xiàn)為黃色,然而加入季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑之后,由于納米銀顆粒表面等離子體共振吸收帶的展寬,溶液顏色由黃色變?yōu)榧t色,最終變?yōu)闊o(wú)色。利用溶液顏色的變化與加入的陽(yáng)離子表面活性劑的濃度之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了比色檢測(cè)陽(yáng)離子表面活性劑。溶液顏色的變化除了用肉眼觀察之外,還可以利用紫外可見(jiàn)吸收光譜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用納米銀比色法實(shí)現(xiàn)不同鏈長(zhǎng)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的快速檢測(cè),對(duì)不同鏈長(zhǎng)的陽(yáng)離子表面活性劑的檢測(cè)限的濃度范圍為0.5-5μM。最終該比色檢測(cè)法成功應(yīng)用于消毒水殘留樣品中苯扎溴銨的半定量檢測(cè)。2、利用檸檬酸根包裹的納米金顆粒實(shí)現(xiàn)快速和低成本的比色檢測(cè)季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。我們之前的研究工作表明季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑能夠誘導(dǎo)檸檬酸根包裹的納米銀發(fā)生團(tuán)聚從而對(duì)陽(yáng)離子表面活性劑進(jìn)行比色檢測(cè)。因此我們也考察了納米金顆粒對(duì)于不同鏈長(zhǎng)的季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的響應(yīng),納米金顆粒對(duì)不同鏈長(zhǎng)的陽(yáng)離子表面活性劑的檢測(cè)限的濃度范圍為0.5-5μM。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與納米銀顆粒相比,納米金顆粒的紅色到藍(lán)色的顏色變化更顯著,因此納米金比色法具有更高的靈敏度,同時(shí)納米金顆粒對(duì)于季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑的紫外可見(jiàn)吸收光譜的響應(yīng)與納米銀顆粒不同。3、納米銀顆�？梢愿咝У卮呋谆劝l(fā)生降解反應(yīng),但是催化反應(yīng)機(jī)理尚未被深入研究。我們深入研究了納米銀顆粒對(duì)于甲基橙和NaBH4之間的反應(yīng)的催化作用,并首次發(fā)現(xiàn)納米銀顆�？梢钥赡娴卮呋谆群蚇aBH4之間的反應(yīng)。當(dāng)甲基橙分子和NaBH4分子吸附到納米銀顆粒的表面時(shí),這些分子發(fā)生極化和活化,因此納米銀顆粒高效地催化甲基橙發(fā)生降解反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)后的溶液中加入十六烷基三甲基溴化銨之后,納米銀顆粒由于疏水效應(yīng)會(huì)發(fā)生團(tuán)聚,使得甲基橙和NaBH4的反應(yīng)產(chǎn)物被包裹在疏水層中,此時(shí)納米銀顆粒又可以催化甲基橙的再生。該發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家們今后對(duì)于納米顆粒催化機(jī)理的深入研究。由于該可逆催化反應(yīng)前后溶液顏色發(fā)生明顯的變化,因此還可以應(yīng)用于十六烷基三甲基溴化銨的比色檢測(cè)。
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【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O657.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2307204