發(fā)布時(shí)間：2020-07-13 19:05

【摘要】：近年來制備高效、易再生、可降解的環(huán)保富集材料成為分析科學(xué)的重要研究方向之一。聚多巴胺類材料是一類源于貽貝類動(dòng)物獨(dú)特黏附行為而發(fā)展起來的生物高分子材料,除了具有生物相容性好、易降解和活性基團(tuán)多的優(yōu)點(diǎn)外,還具有能夠黏附在大多數(shù)材料表面的特點(diǎn)。磁性材料具有穩(wěn)定性好和易于分離的優(yōu)點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)并制備了富集性能好、易于回收再生的兩種磁性聚多巴胺類富集材料,對材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,并探討了其富集條件及機(jī)理。基于制備的材料建立了測定新興污染物的分析方法。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果分如下三個(gè)部分:1.制備了磁性12-烷基聚多巴胺復(fù)合材料(Fe_3O_4@PDA-C_(12)@PDA),通過傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和熱重(TG)對制備的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。包覆于磁芯表面的膜厚度在50~150 nm,為無定型結(jié)構(gòu)。制備的材料對雌二醇、雌酮、雙酚A和四溴雙酚A都有明顯吸附。經(jīng)過考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)材料對雌激素類化合物的吸附機(jī)理主要基于疏水作用。15 mg的Fe_3O_4@PDA-C_(12)@PDA復(fù)合材料,在2 min內(nèi)對1 mg/L的10 mL雌二醇溶液就能達(dá)到吸附平衡且吸附率為97%。材料的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過程分別與準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型和Freundlich模型擬合程度較好;2 mL的乙腈就能將吸附的雌二醇完全洗脫,并且同一材料反復(fù)吸附-洗脫10次后,材料的吸附率仍然保持在90%以上。復(fù)合材料對酪蛋白有限制性進(jìn)入能力,復(fù)合材料對于在10%的葡萄糖溶液、牛奶和蜂蜜三種樣品中的雌二醇的回收率有90~107%,說明本實(shí)驗(yàn)所制備的材料有較好的選擇性、穩(wěn)定性和重復(fù)利用性。2.基于磁性12-烷基聚多巴胺復(fù)合材料(Fe_3O_4@PDA-C_(12)@PDA)為分離富集材料,菲醌為衍生試劑,以高效液相色譜-熒光檢測為分離檢測手段,建立了高效、準(zhǔn)確測定二甲雙胍、丁二胍和苯乙雙胍的分析方法。優(yōu)化了衍生條件及富集條件,并對建立的分析方法進(jìn)行了驗(yàn)證。在最優(yōu)條件下,在0.005~0.5μmol/L濃度范圍內(nèi)檢測二甲雙胍,在0.01~1.0μmol/L濃度范圍內(nèi)檢測丁二胍和苯乙雙胍均具有良好的線性關(guān)系(R0.99)。分析方法的日內(nèi)(n=5)及日間精密度(n=3)在2.7~9.2%之間,方法重現(xiàn)性較好;二甲雙胍、丁二胍和苯乙雙胍的檢出限(n=7)分別為3.15、4.46和1.8 nmol/L。最后對方法的抗干擾性進(jìn)行了檢測,在干擾物質(zhì)的存在下,方法的回收率在85.0~112.0%,說明方法抗干擾性和準(zhǔn)確性好。3.制備了磁性聚左旋多巴(Fe_3O_4@PL-Dopa)復(fù)合材料,并基于此材料以磁性固相萃取為富集方法,高效液相色譜-紫外可見雙波長檢測器為分離檢測手段,建立了快速、高效、準(zhǔn)確測定三苯甲烷類殺菌劑的分析方法。采用多種分析技術(shù)對制備的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。通過考察反應(yīng)物比例、反應(yīng)時(shí)間、pH值、鹽濃度和洗脫劑用量等條件對Fe_3O_4@PL-Dopa復(fù)合材料的富集性能進(jìn)行了探討。結(jié)果表明Fe_3O_4@PL-Dopa復(fù)合材料對孔雀石綠(MG)和結(jié)晶紫(CV)富集的吸附機(jī)理是以疏水作用為主、靜電作用為輔的多種吸附機(jī)理共同作用。材料在15 min內(nèi)可對MG和CV完成快速吸附。采用0.5 mL的5%乙酸-95%甲醇溶液10 min內(nèi)可以將目標(biāo)物完全洗脫下來,材料對MG和CV的富集率可達(dá)103%和97%。在最優(yōu)化條件下,測定MG和CV在1μg/L~1 mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(R=0.9999);分析方法的日內(nèi)精密度(n=5)和日間精密度(n=3)在1.5%~4.8%之間,重現(xiàn)性較好;孔雀石綠和結(jié)晶紫的檢出限(n=7)分別為0.464μg/L和0.435μg/L。雖然在實(shí)際水樣中沒有檢測到MG和CV,但低、中、高三個(gè)濃度的加標(biāo)回收率在77.8~100.0%之間;RSDs(n=3)在1.0~8.0%之間;以上數(shù)據(jù)表明,本實(shí)驗(yàn)所建立的分析方法是較為靈敏、可靠有效的。
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X832;TB33
【圖文】：

圖 1.1 磁性復(fù)合材料的四種結(jié)構(gòu)示意圖。 磁性復(fù)合材料的種類據(jù)修飾材料性質(zhì)的不同，當(dāng)前的磁性復(fù)合材料主要分為磁性-無機(jī)復(fù)合性-有機(jī)復(fù)合材料兩大類。-無機(jī)復(fù)合材料機(jī)材料通常具有耐高溫、耐腐蝕和機(jī)械強(qiáng)度大等特點(diǎn)，利用無機(jī)材料對進(jìn)行修飾得到磁性-無機(jī)復(fù)合材料，該類復(fù)合材料不僅可以改善磁性材中的分散性，而且無機(jī)材料的剛性、熱穩(wěn)定性與磁性材料的磁分離與導(dǎo)合，拓寬了磁性材料的應(yīng)用領(lǐng)域。已經(jīng)報(bào)道的修飾磁性材料的無機(jī)材料然無機(jī)礦物如硅藻土、高嶺土和沸石等[18-19]，碳材料如石墨烯類和碳[20-23]，氧化物如二氧化硅和二氧化鈦等[24-26]以及貴金屬如鉑、金、銀[27

[73]。目前對于多巴胺聚合機(jī)理的解釋還不太完整，主要是基于圖1.2中的反應(yīng)機(jī)理[74]。多巴胺首先在氧化條件下變?yōu)轷浇Y(jié)構(gòu)，繼續(xù)反應(yīng)得到5,6-二羥基吲哚，

圖 2.2 Fe3O4@PDA-C12@PDA 復(fù)合材料的制備示意圖。 復(fù)合材料吸附性能考察方法雌二醇為考察對象，進(jìn)行制備的材料吸附性能的考察。雌二醇采用熒光激發(fā)波長為 281 nm，檢測波長為 309 nm，檢測電壓為 400 V，狹縫寬m 的條件下進(jìn)行測定。分別配制濃度為 0.1、0.2、0.5、0.7、0.8 和 1 m醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，以熒光強(qiáng)度 I 對雌二醇溶液溶度 c 作圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)圖 2.3 所示，同時(shí)對曲線進(jìn)行線性擬合，方程如下：I=127.1c+ 10.75 （2程的線性相關(guān)系數(shù)為 0.9999，線性關(guān)系良好。在吸附實(shí)驗(yàn)中，可通過測 I，由公式（2.1）計(jì)算出溶液中雌二醇的濃度。附實(shí)驗(yàn)操作如下：準(zhǔn)確稱取一定量所制備的 Fe3O4@PDA-C12@PDA 材mL 螺口刻度試管中，用 4 mL 水/甲醇混合溶液（v/v=95/5）和 4 mL 甲

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李曉燕;宋娟;張升曉;張媛媛;劉軍深;徐強(qiáng);;聚多巴胺包覆的Fe_3O_4去除水體中的染料[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2015年12期

本文編號：2753852