基于光催化材料的微生物檢測(cè)方法的基礎(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 10:09
環(huán)境中微生物的快速檢測(cè)對(duì)控制微生物造成的安全問題具有重要意義,但諸多微生物檢測(cè)方法面臨二次污染和敏感元件被污染的問題。開發(fā)具有殺菌功能的微生物檢測(cè)方法則可很好的解決這些問題。本文以氧化鋅(ZnO)納米棒陣列和鹵氧化鉍(BiOX,X=Cl和I)半導(dǎo)體作為基礎(chǔ)光催化材料,以海洋腐蝕微生物SRB和常見E.coli以及S.aureus作為模式菌,探索了光催化材料在構(gòu)建微生物檢測(cè)方法的技術(shù)手段。結(jié)合光催化材料的光電轉(zhuǎn)換特性,通過貴金屬修飾、原位生成量子點(diǎn)(QDs)敏化和生物侵蝕光催化材料構(gòu)建了微生物快速檢測(cè)方法。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了貴金屬自身或半導(dǎo)體材料的光催化作用對(duì)微生物的殺滅性能,對(duì)開發(fā)具有俘獲清除和殺滅微生物的集成多功能微生物檢測(cè)方法具有重要的指導(dǎo)意義,具體研究?jī)?nèi)容如下所述:(1)構(gòu)建了一種基于生物合成CdS QDs敏化ZnO納米棒陣列的SRB光電化學(xué)檢測(cè)方法。首先采用原電池法在FTO表面制備了ZnO納米棒陣列,然后利用APTES對(duì)其進(jìn)行硅烷化并借助APTES上的氨基引入Cd2+,利用Cd2+與SRB特征代謝產(chǎn)物(H2S...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同形貌的BiVO4(Xiang等.,2016b)
晶體結(jié)構(gòu)的棍球模型(a)立方巖鹽礦,(b)立方閃鋅礦和(c)( zgür 等.,2005) Stick and ball representation of ZnO crystal structures: (a) cubic rockzinc blende and (c) hexagonal wurtzite ( zgür et al., 2005)有像 TiO2那樣得到廣泛的研究,但由于 ZnO 對(duì)污染物具率,ZnO 在光催化領(lǐng)域也得到較多的關(guān)注。利用超聲輔助成法,Lai 等(2011)制備了一系列的花狀 ZnO 納米結(jié)空位相對(duì)含量較高的樣品具有較大的反應(yīng)速率常數(shù)和較性,而制備過程中采用超聲波處理能夠降低 ZnO 中氧空低其光催化活性。在不含表面活性劑的條件下,Wang 等溫合成方法成功地合成了一維氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)。研究比,具有花狀形貌的 ZnO 在紫外光照射下對(duì) 4-氯苯酚具
刻工藝在交錯(cuò)電極間隙上選擇性生長(zhǎng) ZnO 納米棒陣列結(jié)構(gòu),構(gòu)筑了金-金屬(MSM)的紫外線探測(cè)器。與傳統(tǒng)無陣列結(jié)構(gòu)的 ZnO MSM 光探,由于 ZnO 陣列具有非常大的比表面積,容易促進(jìn)陣列表面的氧吸附所以合成的陣列紫外光探測(cè)器具有更高的光響應(yīng)性。由于 ZnO 陣列結(jié)高的電子傳輸效率和較大的比表面積,其被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)傳感器中.3 所示,Sun 等(2015a)采用電還原的方法在紙電極表面制備 RGO,低溫水熱合成法在 RGO 紙電極表面制備 ZnO 納米棒陣列。借助 RGO傳輸速率和 ZnO 納米棒陣列提供的豐富捕獲探針位點(diǎn),以 ZnO/rGO 紙底的電化學(xué)傳感器平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)在較寬的線性范圍內(nèi)對(duì)人體絨毛膜促性敏檢測(cè)。Lin 等(2012)首先以電化學(xué)沉積的方法在在氧化銦錫(ITO)基板表面生長(zhǎng)以 ZnO 納米棒陣列,隨后以 ZnO 電極作為模板,分三步用酸溶解模板制備功能化的 PPy 納米管陣列作為電極,該電極可以實(shí)30 μM 的濃度區(qū)間對(duì) Cu2+的高靈敏的電化學(xué)檢測(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋污損生物附著及防除途徑[J]. 王珊珊,張瑞標(biāo),劉振華,劉曉燕,呂云云. 河北漁業(yè). 2016(11)
[2]海水環(huán)境生物腐蝕污損與防護(hù)[J]. 張盾,王毅,王鵬,吳佳佳,戚鵬,陳士強(qiáng),孫艷. 裝備環(huán)境工程. 2016(04)
[3]電解防污技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用情況探析[J]. 李軍威,田俊杰,馬光皎. 全面腐蝕控制. 2015(10)
[4]環(huán)境友好型海洋防污涂層的研究進(jìn)展[J]. 劉麗萍,曹秀鳳. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(S1)
博士論文
[1]釩酸鹽半導(dǎo)體材料的制備及其光催化殺菌性能的研究[D]. 鞠鵬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
本文編號(hào):2904915
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同形貌的BiVO4(Xiang等.,2016b)
晶體結(jié)構(gòu)的棍球模型(a)立方巖鹽礦,(b)立方閃鋅礦和(c)( zgür 等.,2005) Stick and ball representation of ZnO crystal structures: (a) cubic rockzinc blende and (c) hexagonal wurtzite ( zgür et al., 2005)有像 TiO2那樣得到廣泛的研究,但由于 ZnO 對(duì)污染物具率,ZnO 在光催化領(lǐng)域也得到較多的關(guān)注。利用超聲輔助成法,Lai 等(2011)制備了一系列的花狀 ZnO 納米結(jié)空位相對(duì)含量較高的樣品具有較大的反應(yīng)速率常數(shù)和較性,而制備過程中采用超聲波處理能夠降低 ZnO 中氧空低其光催化活性。在不含表面活性劑的條件下,Wang 等溫合成方法成功地合成了一維氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)。研究比,具有花狀形貌的 ZnO 在紫外光照射下對(duì) 4-氯苯酚具
刻工藝在交錯(cuò)電極間隙上選擇性生長(zhǎng) ZnO 納米棒陣列結(jié)構(gòu),構(gòu)筑了金-金屬(MSM)的紫外線探測(cè)器。與傳統(tǒng)無陣列結(jié)構(gòu)的 ZnO MSM 光探,由于 ZnO 陣列具有非常大的比表面積,容易促進(jìn)陣列表面的氧吸附所以合成的陣列紫外光探測(cè)器具有更高的光響應(yīng)性。由于 ZnO 陣列結(jié)高的電子傳輸效率和較大的比表面積,其被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)傳感器中.3 所示,Sun 等(2015a)采用電還原的方法在紙電極表面制備 RGO,低溫水熱合成法在 RGO 紙電極表面制備 ZnO 納米棒陣列。借助 RGO傳輸速率和 ZnO 納米棒陣列提供的豐富捕獲探針位點(diǎn),以 ZnO/rGO 紙底的電化學(xué)傳感器平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)在較寬的線性范圍內(nèi)對(duì)人體絨毛膜促性敏檢測(cè)。Lin 等(2012)首先以電化學(xué)沉積的方法在在氧化銦錫(ITO)基板表面生長(zhǎng)以 ZnO 納米棒陣列,隨后以 ZnO 電極作為模板,分三步用酸溶解模板制備功能化的 PPy 納米管陣列作為電極,該電極可以實(shí)30 μM 的濃度區(qū)間對(duì) Cu2+的高靈敏的電化學(xué)檢測(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋污損生物附著及防除途徑[J]. 王珊珊,張瑞標(biāo),劉振華,劉曉燕,呂云云. 河北漁業(yè). 2016(11)
[2]海水環(huán)境生物腐蝕污損與防護(hù)[J]. 張盾,王毅,王鵬,吳佳佳,戚鵬,陳士強(qiáng),孫艷. 裝備環(huán)境工程. 2016(04)
[3]電解防污技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用情況探析[J]. 李軍威,田俊杰,馬光皎. 全面腐蝕控制. 2015(10)
[4]環(huán)境友好型海洋防污涂層的研究進(jìn)展[J]. 劉麗萍,曹秀鳳. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(S1)
博士論文
[1]釩酸鹽半導(dǎo)體材料的制備及其光催化殺菌性能的研究[D]. 鞠鵬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
本文編號(hào):2904915
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/swxlw/2904915.html
最近更新
教材專著