新型纳米材料的制备及其应用研究
目录
中文摘要 .................................................................................................................................................. I 英文摘要 ............................................................................................................................................... III 前言 (1)
第一部分石墨相氮化碳的荧光探针测定银离子的研究 (2)
1材料与方法 (3)
1.1试剂 (3)
1.2仪器 (3)
1.3单层石墨相氮化碳纳米薄片的制备 (3)
1.4 g-C3N4纳米薄片的表征 (4)
1.5银离子的测定 (4)
1.6荧光量子产率的测定 (4)
1.7水样的收集和处理 (5)
2结果 (6)
2.1 g-C3N4纳米薄片的表征 (6)
2.2检测条件的优化 (7)
2.3 Ag+对g-C3N4荧光光谱的影响 (9)
2.4 g-C3N4对Ag+选择性研究 (9)
2.5 Ag+与g-C3N4相互作用的过程 (11)
2.6实际样品的测定 (11)
3讨论 (14)
3.1 g-C3N4纳米薄片的表征 (14)
3.2检测条件的优化 (14)
3.3 Ag+对g-C3N4荧光光谱的影响 (15)
3.4 g-C3N4对Ag+选择性研究 (15)
3.5 Ag+与g-C3N4相互作用的过程 (16)
3.6实际样品的测定 (17)
4结论 (18)
4.1 g-C3N4对Ag+的定量测定 (18)
第二部分氮掺杂碳点的荧光猝灭法检测铜离子的研究 (19)
1材料与方法 (20)
1.1试剂 (20)
1.2仪器 (20)
1.3 NCDs的制备 (20)
1.4 NCDs的表征 (21)
1.5铜离子的测定 (21)
1.6水样的收集和处理 (21)
2结果 (22)
2.1 NCDs的表征 (22)
2.2检测条件的优化 (23)
2.3 Cu2+对NCDs荧光猝灭的研究 (25)
2.4 NCDs对Cu2+选择性研究 (26)
2.5猝灭机理的研究 (27)
2.6实际样品的测定 (29)
3讨论 (30)
3.1 NCDs的表征 (30)
3.2检测条件的优化 (30)
3.3 Cu2+对NCDs荧光猝灭的研究 (31)
3.4 NCDs对Cu2+选择性研究 (31)
3.5猝灭机理的研究 (31)
3.6实际样品的测定 (32)
4结论 (33)
4.1 NCDs对Cu2+的定量测定 (33)
第三部分Fe3O4@ZIF-8做基质MALDI-TOF MS检测对硝基多环芳烃的研究 (34)
1材料与方法 (35)
1.1试剂 (35)
1.2仪器 (35)
1.3 Fe3O4@ZIF-8的制备 (36)
1.4 Fe3O4@ZIF-8的表征 (36)
1.5 Nitro-PAHs的分析 (36)
1.6 PM2.5的收集和处理 (37)
2结果 (38)
2.1 Fe3O4@ZIF-8的表征 (38)
2.2 Nitro-PAHs的分析检测 (39)
2.3 PM2.5实际样品的测定 (43)
3讨论 (44)
3.1 Fe3O4@ZIF-8的表征 (44)
3.2 Nitro-PAHs的分析检测 (44)
3.3 PM2.5实际样品的测定 (45)
4结论 (46)
4.1基于Fe3O4@ZIF-8对硝基多环芳烃的检测 (46)
参考文献 (47)
综述 (57)
参考文献 (76)
致谢 (90)
在学期间承担/参与的科研课题与研究成果 (91)
个人简历 (92)
山西医科大学硕士学位论文
新型纳米材料的制备及其应用研究
摘要
目的：
纳米材料因其具有量子特性以及光学特性，被广泛应用于金属离子、有机污染物、蛋白质和DNA等方面的检测。而传统的纳米材料中大多包含重金属离子如镉、铅、镍等。这些材料虽然具有较高的量子产率以及令人满意的光学性能和稳定性，但由于这些材料本身具有一定的毒性且合成方法较为复杂，因此限制其进一步的发展。而采用无毒环保的原料，通过简单的制备过程得到新型绿色纳米材料成为一种必然的趋势。
方法：
本文合成了三种新型无毒纳米材料，分别是石墨相碳化氮（g-C3N4）、氮掺杂碳点（NCDs）和四氧化三铁/沸石-甲基咪唑锌（Fe3O4@ZIF-8）磁性纳米复合材料。通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等手段对材料的大小、形貌、化学键等进行表征。以g-C3N4作为荧光探针，在激发波长为320nm，g-C3N4在445nm发射荧光。g-C3N4的荧光强度能够随银离子浓度的增大而被有效地猝灭。随着铜离子浓度的增加，NCDs的荧光强度被强烈地猝灭，基于此构建了检测微量铜离子的NCDs荧光探针。在负离子模式下，以Fe3O4@ZIF-8为基质，通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）法对环境中PM2.5样品中1-硝基芘、2-硝基芴、6-硝基联苯和9-硝基蒽的含量进行测定。
结果：
利用g-C3N4作为荧光探针对实际水样中微量银离子的含量进行检测。该荧光探针的检出限为2.73×10-8M，线性范围为2.0×10-8M-2.0×10-6M，实际水样品中银离子的加标回收率在98.4%-103.7%之间。基于NCDs构建荧光探针用于检测实际水样