黃鐵礦和氟化鈣納米材料在中藥雜質(zhì)熒光檢測和制藥廢水處理中的應用
發(fā)布時間:2021-09-24 18:08
量子點(Quantum Dots,QDs)因其獨特的光電性能,常常被用來構(gòu)建熒光傳感體系,廣泛應用于分析檢測領(lǐng)域中。但是,當存在復雜干擾物質(zhì),尤其是結(jié)構(gòu)和性能類似的物質(zhì)時,其選擇性并不明顯,因此,提高其選擇性顯的尤為重要。分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs)具有廣泛的適用性、良好的可塑性和高選擇性等優(yōu)點,將其與熒光量子點結(jié)合,所得到的復合材料具備高靈敏度和高選擇性。而基于量子點的分子印跡比率熒光傳感器(Molecularimprinting ratiometric fluorescence sensor,MIR sensor)是以兩種發(fā)光體的熒光強度比值為信號,可有效地減小環(huán)境等外界因素的影響,使測定結(jié)果更加準確。因此,許多分子印跡比率熒光傳感器被開發(fā)應用于各種分析物的檢測。在制藥過程中會產(chǎn)生大量有機廢水,對生態(tài)環(huán)境和人們的生命安全都會產(chǎn)生極大的影響,光催化處理技術(shù)被認為是一種很有應用前景的制藥廢水處理技術(shù)。目前,光催化處理技術(shù)面臨著光催化材料價格昂貴和制備方法復雜等問題。因此,開發(fā)一種廉價環(huán)保、制備簡單的光催化材料是很有意義的。本文...
【文章來源】:廣東藥科大學廣東省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
納米材料的分類[4]
釋。不過,已有一些碳點的發(fā)射峰位置不受激發(fā)波長的影響。此外,碳點的量子尺寸效應比較明顯,隨著尺寸變大,熒光發(fā)射峰位置產(chǎn)生紅移[38]。碳點的出現(xiàn)引起了廣泛的研究興趣,因此,豐富的制備方法也被發(fā)展起來?傮w上,這些方法可以分為兩大類:自上而下法和自下而上法。其中,自上而下法包括電弧放電法[39]、激光刻蝕法[40]、化學氧化法[41]、水熱分解法[42]。而自下而上法主要包括水熱合成法[43]、燃燒法[44]、微波法[45]和模板法[46]。優(yōu)異的熒光性質(zhì)使碳點在環(huán)境分析、生物成像和電催化技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應用范圍。圖1-2水熱法合成多色熒光碳點的光學圖像[47]1.1.2光催化納米材料20世紀70年代,日本科學家Fujishima和Honda在紫外光照射下利用二氧化鈦(TiO2)電極制備的光電池成功裂解水產(chǎn)生H2和O2[48]。隨后Bard[49]將其原理應用于以半導體顆;蚍勰┳鳛楣獯呋瘎┑墓獯呋到y(tǒng)。此后,半導體光催化技術(shù)被科研工作者廣泛的關(guān)注,發(fā)展趨勢迅猛。TiO2作為應用最早的光催化半導體材料,因其具有光催化活性高、穩(wěn)定性好和價格便宜等優(yōu)點一直是研究熱點[50]。但其禁帶寬度(3.2eV)較寬,使其對太陽光的吸收范圍局限于紫外光區(qū)(約占太陽光的5%),這限制了TiO2在光催化領(lǐng)域的實際應用。因此,為克服TiO2只能吸收紫外光區(qū)的缺點,科研工作者通過各種技術(shù)手段對TiO2進行改性,例如:摻雜非金屬或金屬元素改性[51]、染料敏化提高光吸收范圍[52]、復合貴金屬提高光吸收[53]和與帶隙較窄的半導體復合等[54]。除此之外,許多可見光光區(qū)響應的新型光催化劑也被開發(fā)出來,如Ag3PO4、BiVO4、AgVO3和FeS2等[55]。
廣東藥科大學碩士研究生學位論文6體保護,制備出了不同粒徑的FeS2納米顆粒,并將其作為光電化學催化劑,在可見光照射下顯示出高效的光催化分解水的性能,在制氫中具有潛在的應用前景。1.2分子印跡1.2.1分子印跡技術(shù)的簡介分子印跡技術(shù)是指人工合成的、在作用位點和空間構(gòu)型上與某一特定的目標分子完全匹配的印跡聚合物的技術(shù),所合成的聚合物為分子印跡聚合物[69]。分子印跡聚合物可以特異性的識別目標分子,對目標分子有著極強的識別能力。20世紀40年代,諾貝爾獎獲得者Pauling在免疫學的啟發(fā)下提出“模板學說”,為分子印跡技術(shù)提供了理論基礎[70]。此后幾十年間,分子印跡技術(shù)蓬勃發(fā)展,具有選擇性的分子印跡聚合物、非共價印記聚合物以及離子印跡聚合物等的合成,進一步激發(fā)起人們對分子印跡技術(shù)的研究興趣,促進了分子印跡技術(shù)的快速發(fā)展,F(xiàn)在,分子印跡聚合物在樣品前處理、固相萃娶傳感器等領(lǐng)域都有著廣泛的應用。1.2.2分子印跡技術(shù)的原理分子印跡的合成過程,簡單來說,就是指在溶液中加入一定量的模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑,進行聚合反應,形成具有吸附性和識別性的分子印跡聚合物[71]。具體合成過程主要包含以下三部分:1)在溶劑中,按照一定的比例加入模板分子和功能單體進行預組裝;2)加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑,在引發(fā)劑的引發(fā)下,通過交聯(lián)劑的聯(lián)合作用形成高度交聯(lián)的聚合物;3)加入洗脫劑,將模板分子從聚合物中去除,得到在形狀、大小和官能團上與模板分子特異性匹配的印跡聚合物[72]。由于功能單體和模板分子之間的結(jié)合力不同,常用的方法可以劃分為非共價法[73]、半共價法[74]、共價法[75]和金屬離子絡合物印跡[76]。圖1-3分子印跡技術(shù)過程示意圖[77]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]芬頓體系降解鄰苯二酚和對苯二酚研究[J]. 秦洪偉,王鑫,閆彬,連爽,趙文鵬,尤國紅. 化學研究與應用. 2019(11)
[2]納米材料的應用及制備[J]. 尹雨悅,王福春,王萬坤,陳志博,楊麗. 廣東化工. 2019(18)
[3]Preparation and luminescent properties of CaF2:Ln3+(Ln:Er, Er/Yb)/Nafion composite films[J]. Limei Song,Jianhua Gao,Minmin Liang,Xiaojun Li,Jiangtao Li,Liuchang Wang. Journal of Rare Earths. 2019(03)
[4]制藥廢水處理技術(shù)研究進展[J]. 張巖. 工業(yè)水處理. 2018(05)
[5]熒光碳點的制備及應用[J]. 顏范勇,鄒宇,王猛,代林楓,周旭光,陳莉. 化學進展. 2014(01)
[6]碲化鎘納米晶溶液的熒光和共振瑞利散射特性及碲化鎘納米晶與氨基糖苷類抗生素相互作用[J]. 李太山,劉紹璞,劉忠芳,胡小莉,張立萍. 中國科學(B輯:化學). 2008(09)
博士論文
[1]量子點比率熒光探針的設計及對活性生物分子的檢測研究[D]. 王永波.西北大學 2018
[2]基于新型三維有序TiO2光陽極量子點敏化太陽電池研究[D]. 鄧飛.湖北大學 2017
[3]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學 2015
[4]釩酸鹽及其復合光催化劑的制備及性能研究[D]. 桑艷.安徽師范大學 2015
[5]分子印跡聚合物的制備及在熱毒寧注射液抗炎作用基礎研究中的應用[D]. 陳騰飛.北京中醫(yī)藥大學 2014
[6]碳基熒光材料的制備、發(fā)光機理及水相應用[D]. 朱守俊.吉林大學 2014
[7]高質(zhì)量熒光量子點合成及光電應用[D]. 張文進.華東理工大學 2014
[8]新型納米結(jié)構(gòu)材料在電化學傳感器中的研究與應用[D]. 劉召娜.山東大學 2012
碩士論文
[1]新型碳基納米材料的構(gòu)筑及其電化學儲能研究[D]. 潘鑫.大連理工大學 2019
[2]金屬有機框架(MOF)制備、改性及其在鋰硫電池中的應用[D]. 包維齋.中南大學 2014
本文編號:3408204
【文章來源】:廣東藥科大學廣東省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
納米材料的分類[4]
釋。不過,已有一些碳點的發(fā)射峰位置不受激發(fā)波長的影響。此外,碳點的量子尺寸效應比較明顯,隨著尺寸變大,熒光發(fā)射峰位置產(chǎn)生紅移[38]。碳點的出現(xiàn)引起了廣泛的研究興趣,因此,豐富的制備方法也被發(fā)展起來?傮w上,這些方法可以分為兩大類:自上而下法和自下而上法。其中,自上而下法包括電弧放電法[39]、激光刻蝕法[40]、化學氧化法[41]、水熱分解法[42]。而自下而上法主要包括水熱合成法[43]、燃燒法[44]、微波法[45]和模板法[46]。優(yōu)異的熒光性質(zhì)使碳點在環(huán)境分析、生物成像和電催化技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應用范圍。圖1-2水熱法合成多色熒光碳點的光學圖像[47]1.1.2光催化納米材料20世紀70年代,日本科學家Fujishima和Honda在紫外光照射下利用二氧化鈦(TiO2)電極制備的光電池成功裂解水產(chǎn)生H2和O2[48]。隨后Bard[49]將其原理應用于以半導體顆;蚍勰┳鳛楣獯呋瘎┑墓獯呋到y(tǒng)。此后,半導體光催化技術(shù)被科研工作者廣泛的關(guān)注,發(fā)展趨勢迅猛。TiO2作為應用最早的光催化半導體材料,因其具有光催化活性高、穩(wěn)定性好和價格便宜等優(yōu)點一直是研究熱點[50]。但其禁帶寬度(3.2eV)較寬,使其對太陽光的吸收范圍局限于紫外光區(qū)(約占太陽光的5%),這限制了TiO2在光催化領(lǐng)域的實際應用。因此,為克服TiO2只能吸收紫外光區(qū)的缺點,科研工作者通過各種技術(shù)手段對TiO2進行改性,例如:摻雜非金屬或金屬元素改性[51]、染料敏化提高光吸收范圍[52]、復合貴金屬提高光吸收[53]和與帶隙較窄的半導體復合等[54]。除此之外,許多可見光光區(qū)響應的新型光催化劑也被開發(fā)出來,如Ag3PO4、BiVO4、AgVO3和FeS2等[55]。
廣東藥科大學碩士研究生學位論文6體保護,制備出了不同粒徑的FeS2納米顆粒,并將其作為光電化學催化劑,在可見光照射下顯示出高效的光催化分解水的性能,在制氫中具有潛在的應用前景。1.2分子印跡1.2.1分子印跡技術(shù)的簡介分子印跡技術(shù)是指人工合成的、在作用位點和空間構(gòu)型上與某一特定的目標分子完全匹配的印跡聚合物的技術(shù),所合成的聚合物為分子印跡聚合物[69]。分子印跡聚合物可以特異性的識別目標分子,對目標分子有著極強的識別能力。20世紀40年代,諾貝爾獎獲得者Pauling在免疫學的啟發(fā)下提出“模板學說”,為分子印跡技術(shù)提供了理論基礎[70]。此后幾十年間,分子印跡技術(shù)蓬勃發(fā)展,具有選擇性的分子印跡聚合物、非共價印記聚合物以及離子印跡聚合物等的合成,進一步激發(fā)起人們對分子印跡技術(shù)的研究興趣,促進了分子印跡技術(shù)的快速發(fā)展,F(xiàn)在,分子印跡聚合物在樣品前處理、固相萃娶傳感器等領(lǐng)域都有著廣泛的應用。1.2.2分子印跡技術(shù)的原理分子印跡的合成過程,簡單來說,就是指在溶液中加入一定量的模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑,進行聚合反應,形成具有吸附性和識別性的分子印跡聚合物[71]。具體合成過程主要包含以下三部分:1)在溶劑中,按照一定的比例加入模板分子和功能單體進行預組裝;2)加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑,在引發(fā)劑的引發(fā)下,通過交聯(lián)劑的聯(lián)合作用形成高度交聯(lián)的聚合物;3)加入洗脫劑,將模板分子從聚合物中去除,得到在形狀、大小和官能團上與模板分子特異性匹配的印跡聚合物[72]。由于功能單體和模板分子之間的結(jié)合力不同,常用的方法可以劃分為非共價法[73]、半共價法[74]、共價法[75]和金屬離子絡合物印跡[76]。圖1-3分子印跡技術(shù)過程示意圖[77]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]芬頓體系降解鄰苯二酚和對苯二酚研究[J]. 秦洪偉,王鑫,閆彬,連爽,趙文鵬,尤國紅. 化學研究與應用. 2019(11)
[2]納米材料的應用及制備[J]. 尹雨悅,王福春,王萬坤,陳志博,楊麗. 廣東化工. 2019(18)
[3]Preparation and luminescent properties of CaF2:Ln3+(Ln:Er, Er/Yb)/Nafion composite films[J]. Limei Song,Jianhua Gao,Minmin Liang,Xiaojun Li,Jiangtao Li,Liuchang Wang. Journal of Rare Earths. 2019(03)
[4]制藥廢水處理技術(shù)研究進展[J]. 張巖. 工業(yè)水處理. 2018(05)
[5]熒光碳點的制備及應用[J]. 顏范勇,鄒宇,王猛,代林楓,周旭光,陳莉. 化學進展. 2014(01)
[6]碲化鎘納米晶溶液的熒光和共振瑞利散射特性及碲化鎘納米晶與氨基糖苷類抗生素相互作用[J]. 李太山,劉紹璞,劉忠芳,胡小莉,張立萍. 中國科學(B輯:化學). 2008(09)
博士論文
[1]量子點比率熒光探針的設計及對活性生物分子的檢測研究[D]. 王永波.西北大學 2018
[2]基于新型三維有序TiO2光陽極量子點敏化太陽電池研究[D]. 鄧飛.湖北大學 2017
[3]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學 2015
[4]釩酸鹽及其復合光催化劑的制備及性能研究[D]. 桑艷.安徽師范大學 2015
[5]分子印跡聚合物的制備及在熱毒寧注射液抗炎作用基礎研究中的應用[D]. 陳騰飛.北京中醫(yī)藥大學 2014
[6]碳基熒光材料的制備、發(fā)光機理及水相應用[D]. 朱守俊.吉林大學 2014
[7]高質(zhì)量熒光量子點合成及光電應用[D]. 張文進.華東理工大學 2014
[8]新型納米結(jié)構(gòu)材料在電化學傳感器中的研究與應用[D]. 劉召娜.山東大學 2012
碩士論文
[1]新型碳基納米材料的構(gòu)筑及其電化學儲能研究[D]. 潘鑫.大連理工大學 2019
[2]金屬有機框架(MOF)制備、改性及其在鋰硫電池中的應用[D]. 包維齋.中南大學 2014
本文編號:3408204
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