本文關(guān)鍵詞：功能化金納米粒子對(duì)含鈾（Ⅵ）廢水的比色檢測(cè)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈾具有高放射性和生物毒性,近年來(lái),由于核工業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展,造成了嚴(yán)重的放射性污染,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體有著極大的威脅。本論文對(duì)納米金粒子分別進(jìn)行了磷酸化、吡啶化和嘧啶化金納米粒子(ALD-AuNPs、2-AP-AuNPs、2-APM-AuNPs)傳感器,并且研發(fā)了一種便攜式測(cè)鈾裝置。功能化金納米粒子通過(guò)UV-Vis、Zeta電位儀和TEM等手段進(jìn)行檢測(cè)及表征。(1)采用阿侖膦酸進(jìn)行功能化修飾,成功地制備了阿侖膦酸功能化金納米粒子(ALD-AuNPs)。基于磷酸根對(duì)UO_2~(2+)的螯合作用,ALD-AuNPs可與UO_2~(2+)形成金屬螯合物,誘導(dǎo)ALD-AuNPs發(fā)生聚集,且溶液顏色從酒紅色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色,該變化能通過(guò)肉眼直接觀察識(shí)別。在最優(yōu)的p H和顯色時(shí)間等條件下,其它金屬離子(Cu2+、Co2+、Hg2+等16種金屬離子)對(duì)該比色體系無(wú)干擾。當(dāng)UO_2~(2+)濃度在0.92-2.20μmol/L范圍內(nèi),該濃度與吸光度比值(A680/A518)具有良好的線性關(guān)系,線性方程為Y=1.009X-0.8755(R2=0.991),最低檢測(cè)限可達(dá)到2.36×10-8mol/L。(2)以2-氨基吡啶功能化的金納米粒子(2-AP-AuNPs)為探針對(duì)UO_2~(2+)進(jìn)行比色檢測(cè)。2-AP-AuNPs的吡啶基團(tuán)可與UO_2~(2+)形成金屬螯合物,誘導(dǎo)2-AP-AuNPs發(fā)生聚集,且溶液顏色從酒紅色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色,該變化能通過(guò)肉眼直接觀察識(shí)別。在最佳的條件下,其它金屬離子(Cu2+、Co2+、Mn2+)等15種金屬離子)對(duì)該比色體系無(wú)干擾。當(dāng)UO_2~(2+)濃度在6.69-48.44μmol/L范圍內(nèi),該濃度與吸光度比值(A610/A531)具有良好的線性關(guān)系,線性方程為Y=0.0143X+0.1827(R2=0.995),最低檢測(cè)限為1.34×10-7 mol/L。(3)以2-氨基嘧啶功能化修飾金納米粒子(2-APM-AuNPs),建立了一種簡(jiǎn)捷并能用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)UO_2~(2+)的比色檢測(cè)的方法。在最佳條件下,其它金屬離子(Cu2+、Co2+、Pb2+等16種金屬離子)對(duì)該比色體系無(wú)干擾。2-APM-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)顯示出了極高的選擇性。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,檢測(cè)UO_2~(2+)時(shí),濃度在0.56-12.03μmol/L范圍內(nèi),該濃度與吸光度比值(A630/A528)具有良好的線性關(guān)系(R2=0.993),線性方程為Y=0.0639X+0.0123,最低檢測(cè)限為3.02×10-8 mol/L。(4)自行研制了基于功能化金納米粒子便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鈾的裝置。這種新裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單,體積小,約為368 cm3,成本低廉,整個(gè)裝置采用蓄電池供電不需外接電源,從而保證在野外無(wú)電的情況下正常工作。
【關(guān)鍵詞】：金納米粒子 比色檢測(cè) 鈾酰離子
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-23
• 1.1 鈾11-12
• 1.1.1 鈾的發(fā)展與危害11
• 1.1.2 鈾檢測(cè)方法的發(fā)展11-12
• 1.1.2.1 容量法11
• 1.1.2.2 電化學(xué)分析法11-12
• 1.1.2.3 光譜法12
• 1.1.2.4 放射性物理分析法12
• 1.2 金納米粒子12-18
• 1.2.1 金納米粒子的特性12-13
• 1.2.2 金納米粒子的合成13-14
• 1.2.3 DLVO理論14
• 1.2.4 聚集的影響因素14-17
• 1.2.4.1 物理因素14-15
• 1.2.4.2 化學(xué)因素15-17
• 1.2.5 修飾方法與傳感器17-18
• 1.2.5.1 熒光傳感器17
• 1.2.5.2 電化學(xué)傳感器17
• 1.2.5.3 表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器17-18
• 1.2.5.4 表面等離子體共振傳感器18
• 1.3 納米比色傳感技術(shù)18-21
• 1.3.1 局部表面等離子體共振效應(yīng)18-19
• 1.3.2 比色傳感器種類19
• 1.3.3 比色傳感器的應(yīng)用19-21
• 1.3.3.1 對(duì)金屬離子的檢測(cè)應(yīng)用19-20
• 1.3.3.2 對(duì)陰離子的檢測(cè)應(yīng)用20
• 1.3.3.3 對(duì)有機(jī)小分子的檢測(cè)應(yīng)用20-21
• 1.3.3.4 對(duì)DNA與蛋白質(zhì)的檢測(cè)應(yīng)用21
• 1.4 論文研究意義與目的21-22
• 1.5 論文研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 阿侖膦酸功能化金納米粒子對(duì)含鈾(Ⅵ)廢水的比色檢測(cè)研究23-35
• 2.1 引言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及配制24-25
• 2.2.3 膦酸化金納米粒子的制備25
• 2.2.4 膦酸化金納米粒子溶液比色檢測(cè)UO_2~(2+)的實(shí)驗(yàn)方法25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論25-33
• 2.3.1 方法可行性討論25-28
• 2.3.2 pH對(duì)ALD-AuNPs比色檢測(cè)鈾的影響28-29
• 2.3.3 響應(yīng)時(shí)間對(duì)ALD-AuNPs比色檢測(cè)UO_2~(2+)的探討29
• 2.3.4 ALD-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)的線性檢測(cè)29-31
• 2.3.5 ALD-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)檢測(cè)的離子選擇性研究31-32
• 2.3.6 耐受性32-33
• 2.4 分析應(yīng)用33
• 2.5 小結(jié)33-35
• 第三章 2-氨基吡啶功能化金納米粒子對(duì)含鈾(Ⅵ)廢水的比色檢測(cè)研究35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器35-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及配制36
• 3.2.3 2-氨基吡啶修飾的金納米粒子（2-AP-AuNPs）的制備36
• 3.2.4 2-AP-AuNPs比色檢測(cè)UO_2~(2+)的實(shí)驗(yàn)方法36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-45
• 3.3.1 方法可行性討論37-40
• 3.3.2 pH對(duì) 2-AP-AuNPs比色檢測(cè)鈾的影響40
• 3.3.3 響應(yīng)時(shí)間對(duì) 2-AP-AuNPs比色檢測(cè)UO_2~(2+)的探討40-41
• 3.3.4 2-AP-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)的線性檢測(cè)41-43
• 3.3.5 2-AP-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)檢測(cè)的離子選擇性43-45
• 3.3.6 耐受性45
• 3.4 分析應(yīng)用45-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 第四章 2-氨基嘧啶功能化金納米粒子對(duì)含鈾(Ⅵ)廢水的比色檢測(cè)研究47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分47-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器47-48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及配制48
• 4.2.3 2-氨基嘧啶修飾的金納米粒子（2-APM-AuNPs）的制備48
• 4.2.4 2-APM-AuNPs溶液比色檢測(cè)UO_2~(2+)的實(shí)驗(yàn)方法48-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-57
• 4.3.1 方法可行性討論49-52
• 4.3.2 pH對(duì) 2-APM-AuNPs比色檢測(cè)UO_2~(2+)的影響52
• 4.3.3 響應(yīng)時(shí)間對(duì) 2-APM-AuNPs比色檢測(cè)UO_2~(2+)的探討52-53
• 4.3.4 2-APM-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)的線性檢測(cè)53-55
• 4.3.5 2-APM-AuNPs對(duì)UO_2~(2+)檢測(cè)的離子選擇 性55-56
• 4.3.6 耐受性56-57
• 4.4 分析應(yīng)用57-58
• 4.5 小結(jié)58-59
• 第五章 基于金納米粒子便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鈾裝置的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 金納米粒子便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鈾裝置的開(kāi)發(fā)59-61
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)59-60
• 5.2.2 光源的選擇60-61
• 5.2.3 儀器優(yōu)點(diǎn)61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)部分61-65
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容61
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論61-65
• 5.4 分析應(yīng)用65-66
• 5.5 小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-81
• 附錄：碩士期間論文發(fā)表情況81

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本文編號(hào)：305466