黃鐵礦和氟化鈣納米材料在中藥雜質(zhì)熒光檢測(cè)和制藥廢水處理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 18:08
量子點(diǎn)(Quantum Dots,QDs)因其獨(dú)特的光電性能,常常被用來構(gòu)建熒光傳感體系,廣泛應(yīng)用于分析檢測(cè)領(lǐng)域中。但是,當(dāng)存在復(fù)雜干擾物質(zhì),尤其是結(jié)構(gòu)和性能類似的物質(zhì)時(shí),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(diǎn),將其與熒光量子點(diǎn)結(jié)合,所得到的復(fù)合材料具備高靈敏度和高選擇性。而基于量子點(diǎn)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(qiáng)度比值為信號(hào),可有效地減小環(huán)境等外界因素的影響,使測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。因此,許多分子印跡比率熒光傳感器被開發(fā)應(yīng)用于各種分析物的檢測(cè)。在制藥過程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢水,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人們的生命安全都會(huì)產(chǎn)生極大的影響,光催化處理技術(shù)被認(rèn)為是一種很有應(yīng)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(jià)格昂貴和制備方法復(fù)雜等問題。因此,開發(fā)一種廉價(jià)環(huán)保、制備簡(jiǎn)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(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米材料的分類[4]
釋。不過,已有一些碳點(diǎn)的發(fā)射峰位置不受激發(fā)波長(zhǎng)的影響。此外,碳點(diǎn)的量子尺寸效應(yīng)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(diǎn)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(xué)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(diǎn)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(yīng)用范圍。圖1-2水熱法合成多色熒光碳點(diǎn)的光學(xué)圖像[47]1.1.2光催化納米材料20世紀(jì)70年代,日本科學(xué)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(yīng)用于以半導(dǎo)體顆;蚍勰┳鳛楣獯呋瘎┑墓獯呋到y(tǒng)。此后,半導(dǎo)體光催化技術(shù)被科研工作者廣泛的關(guān)注,發(fā)展趨勢(shì)迅猛。TiO2作為應(yīng)用最早的光催化半導(dǎo)體材料,因其具有光催化活性高、穩(wěn)定性好和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)一直是研究熱點(diǎn)[50]。但其禁帶寬度(3.2eV)較寬,使其對(duì)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(shí)際應(yīng)用。因此,為克服TiO2只能吸收紫外光區(qū)的缺點(diǎn),科研工作者通過各種技術(shù)手段對(duì)TiO2進(jìn)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(fù)合貴金屬提高光吸收[53]和與帶隙較窄的半導(dǎo)體復(fù)合等[54]。除此之外,許多可見光光區(qū)響應(yīng)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(xué)碩士研究生學(xué)位論文6體保護(hù),制備出了不同粒徑的FeS2納米顆粒,并將其作為光電化學(xué)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(yīng)用前景。1.2分子印跡1.2.1分子印跡技術(shù)的簡(jiǎn)介分子印跡技術(shù)是指人工合成的、在作用位點(diǎn)和空間構(gòu)型上與某一特定的目標(biāo)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(shí)別目標(biāo)分子,對(duì)目標(biāo)分子有著極強(qiáng)的識(shí)別能力。20世紀(jì)40年代,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Pauling在免疫學(xué)的啟發(fā)下提出“模板學(xué)說”,為分子印跡技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)[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(jià)印記聚合物以及離子印跡聚合物等的合成,進(jìn)一步激發(fā)起人們對(duì)分子印跡技術(shù)的研究興趣,促進(jìn)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(yīng)用。1.2.2分子印跡技術(shù)的原理分子印跡的合成過程,簡(jiǎn)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(jìn)行聚合反應(yīng),形成具有吸附性和識(shí)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(jìn)行預(yù)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(tuán)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(jià)法[73]、半共價(jià)法[74]、共價(jià)法[75]和金屬離子絡(luò)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]芬頓體系降解鄰苯二酚和對(duì)苯二酚研究[J]. 秦洪偉,王鑫,閆彬,連爽,趙文鵬,尤國(guó)紅. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019(11)
[2]納米材料的應(yīng)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(jìn)展[J]. 張巖. 工業(yè)水處理. 2018(05)
[5]熒光碳點(diǎn)的制備及應(yīng)用[J]. 顏范勇,鄒宇,王猛,代林楓,周旭光,陳莉. 化學(xué)進(jìn)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(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2008(09)
博士論文
[1]量子點(diǎn)比率熒光探針的設(shè)計(jì)及對(duì)活性生物分子的檢測(cè)研究[D]. 王永波.西北大學(xué) 2018
[2]基于新型三維有序TiO2光陽極量子點(diǎn)敏化太陽電池研究[D]. 鄧飛.湖北大學(xué) 2017
[3]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細(xì)胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學(xué) 2015
[4]釩酸鹽及其復(fù)合光催化劑的制備及性能研究[D]. 桑艷.安徽師范大學(xué) 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(chǔ)研究中的應(yīng)用[D]. 陳騰飛.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[6]碳基熒光材料的制備、發(fā)光機(jī)理及水相應(yīng)用[D]. 朱守俊.吉林大學(xué) 2014
[7]高質(zhì)量熒光量子點(diǎn)合成及光電應(yīng)用[D]. 張文進(jìn).華東理工大學(xué) 2014
[8]新型納米結(jié)構(gòu)材料在電化學(xué)傳感器中的研究與應(yīng)用[D]. 劉召娜.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]新型碳基納米材料的構(gòu)筑及其電化學(xué)儲(chǔ)能研究[D]. 潘鑫.大連理工大學(xué) 2019
[2]金屬有機(jī)框架(MOF)制備、改性及其在鋰硫電池中的應(yīng)用[D]. 包維齋.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3408204
【文章來源】:廣東藥科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米材料的分類[4]
釋。不過,已有一些碳點(diǎn)的發(fā)射峰位置不受激發(fā)波長(zhǎng)的影響。此外,碳點(diǎn)的量子尺寸效應(yīng)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(diǎn)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(xué)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(diǎn)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(yīng)用范圍。圖1-2水熱法合成多色熒光碳點(diǎn)的光學(xué)圖像[47]1.1.2光催化納米材料20世紀(jì)70年代,日本科學(xué)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(yīng)用于以半導(dǎo)體顆;蚍勰┳鳛楣獯呋瘎┑墓獯呋到y(tǒng)。此后,半導(dǎo)體光催化技術(shù)被科研工作者廣泛的關(guān)注,發(fā)展趨勢(shì)迅猛。TiO2作為應(yīng)用最早的光催化半導(dǎo)體材料,因其具有光催化活性高、穩(wěn)定性好和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)一直是研究熱點(diǎn)[50]。但其禁帶寬度(3.2eV)較寬,使其對(duì)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(shí)際應(yīng)用。因此,為克服TiO2只能吸收紫外光區(qū)的缺點(diǎn),科研工作者通過各種技術(shù)手段對(duì)TiO2進(jìn)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(fù)合貴金屬提高光吸收[53]和與帶隙較窄的半導(dǎo)體復(fù)合等[54]。除此之外,許多可見光光區(qū)響應(yīng)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(xué)碩士研究生學(xué)位論文6體保護(hù),制備出了不同粒徑的FeS2納米顆粒,并將其作為光電化學(xué)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(yīng)用前景。1.2分子印跡1.2.1分子印跡技術(shù)的簡(jiǎn)介分子印跡技術(shù)是指人工合成的、在作用位點(diǎn)和空間構(gòu)型上與某一特定的目標(biāo)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(shí)別目標(biāo)分子,對(duì)目標(biāo)分子有著極強(qiáng)的識(shí)別能力。20世紀(jì)40年代,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Pauling在免疫學(xué)的啟發(fā)下提出“模板學(xué)說”,為分子印跡技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)[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(jià)印記聚合物以及離子印跡聚合物等的合成,進(jìn)一步激發(fā)起人們對(duì)分子印跡技術(shù)的研究興趣,促進(jìn)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(yīng)用。1.2.2分子印跡技術(shù)的原理分子印跡的合成過程,簡(jiǎn)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(jìn)行聚合反應(yīng),形成具有吸附性和識(shí)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(jìn)行預(yù)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(tuán)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(jià)法[73]、半共價(jià)法[74]、共價(jià)法[75]和金屬離子絡(luò)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]芬頓體系降解鄰苯二酚和對(duì)苯二酚研究[J]. 秦洪偉,王鑫,閆彬,連爽,趙文鵬,尤國(guó)紅. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019(11)
[2]納米材料的應(yīng)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(jìn)展[J]. 張巖. 工業(yè)水處理. 2018(05)
[5]熒光碳點(diǎn)的制備及應(yīng)用[J]. 顏范勇,鄒宇,王猛,代林楓,周旭光,陳莉. 化學(xué)進(jìn)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(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2008(09)
博士論文
[1]量子點(diǎn)比率熒光探針的設(shè)計(jì)及對(duì)活性生物分子的檢測(cè)研究[D]. 王永波.西北大學(xué) 2018
[2]基于新型三維有序TiO2光陽極量子點(diǎn)敏化太陽電池研究[D]. 鄧飛.湖北大學(xué) 2017
[3]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細(xì)胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學(xué) 2015
[4]釩酸鹽及其復(fù)合光催化劑的制備及性能研究[D]. 桑艷.安徽師范大學(xué) 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(chǔ)研究中的應(yīng)用[D]. 陳騰飛.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[6]碳基熒光材料的制備、發(fā)光機(jī)理及水相應(yīng)用[D]. 朱守俊.吉林大學(xué) 2014
[7]高質(zhì)量熒光量子點(diǎn)合成及光電應(yīng)用[D]. 張文進(jìn).華東理工大學(xué) 2014
[8]新型納米結(jié)構(gòu)材料在電化學(xué)傳感器中的研究與應(yīng)用[D]. 劉召娜.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]新型碳基納米材料的構(gòu)筑及其電化學(xué)儲(chǔ)能研究[D]. 潘鑫.大連理工大學(xué) 2019
[2]金屬有機(jī)框架(MOF)制備、改性及其在鋰硫電池中的應(yīng)用[D]. 包維齋.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3408204
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