光响应西维因分子印迹传感器的构建及性能研究

来源 :南华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ylycxr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
西维因属于氨基甲酸酯类化合物,如今,已成为应用最广泛的氨基甲酸酯类杀虫剂之一。西维因具有一定程度的水溶性,最终将通过食物链进行生物富集,对动物和人的免疫系统和生殖内分泌系统造成巨大损害。为方便及灵敏检测低浓度的西维因,论文基于分子印迹技术,以玻碳电极为载体,在其表面上以壳聚糖-多壁碳纳米管复合溶液进行修饰后,再覆盖一层以光敏物质5-[(4-甲基丙烯酰氧基)苯偶氮]间苯二甲酸5-[(4-(methacryloyloxy)phenyl)diazenyl]isophthalic acid,MAPDIA为单体所制备的分子印迹薄膜,从而构建出了具有光响应的西维因分子印迹传感器。并探索了目标传感器的构建方法及相关性能,具体内容包括以下四个部分:(1)基于相关参考文献,探索出了制备西维因分子印迹膜所需原料的最佳优化组成:西维因(0.01 g)、MAPDIA(0.7 g)、EGDMA(1.98 m L)、AIBN(0.06 g)、DMF(60 m L)。(2)探索了目标传感器的构建方法:在裸玻碳电极表面先滴加10μL能增加导电性能的修饰液,待溶剂挥发后,再覆盖一层西维因印迹膜,然后将上述电极浸入洗脱溶液中并同时用365 nm紫外光照射2 min以实现西维因的洗脱,最终构建出可选择性识别西维因的分子印迹电化学传感器。(3)研究了目标传感器的性能。(1)电化学性能当在玻碳电极表面用MWCNT-CT进行修饰后,玻碳电极的导电性大大增强;当滴涂西维因尚未洗脱的聚合液后,电极表面趋近于绝缘状态,峰电流趋于0;待西维因被洗脱后,峰电流又呈现上升状态;再次把洗脱后的电极置于西维因溶液中进行吸附,印迹膜上的孔穴被逐步填充,峰电流减弱。(2)西维因的吸附性能吸附时间超过6 min后,曲线趋于平缓,峰电流基本恒定,印迹层已达到饱和,西维因的最佳吸附时间为6 min。(3)受p H影响性能当缓冲液的p H为9.5时,吸附前后电流响应最强烈。(4)选择性从选择性实验可知,所构建的传感器对西维因具有特异识别和结合功能,而对其结构类似物仅存在微弱的物理吸附。(5)稳定性在同一电极上进行6次吸附-洗脱实验后,传感器的响应值是初始响应值的85.96%。良好的重复性揭示了分子印迹电极(Molecularly Imprinted Polymer Modified Glassy Carbon Electrode,MIP-MGCE)印迹膜上的结合位点可逆,所制备的传感器有望再生并重复使用。(6)灵敏性在最优化的实验条件下,氧化峰电流与不同西维因浓度之间存在良好的线性关系。在在0.0035μmol·L-1~0.1100μmol·L-1范围内,线性方程为ΔI=190.2933 C+1.9824,R~2=0.9865,在0.1100μmol·L-1~13.9600μmol·L-1范围内,线性方程为ΔI=2.8940 C+25.423,R~2=0.9917。该方法的检出限为1.1 n M(S/N=3)。(7)实际应用性配制了2种不同浓度的西维因溶液检测传感器的实际应用性,结果显示RSD约为3.5%,所制备的传感器可用于进行实际样品分析。(4)探究了传感器的光响应性。由于MAPDIA具有光致异构化效应,365 nm紫外光照射下,热力学较稳定的反式结构会异构为亚稳定的顺式结构。因此,在把印迹电极同时置于洗脱液浸泡和365 nm紫外光照射这两种环境时,与MAPDIA结合的西维因被快速释放到了溶液中。实验结果显示,若只用洗脱液浸泡,洗脱时间为30 min;而引入365 nm紫外光照射后,洗脱时间为2 min。由此可知,相比于用传统的溶剂浸泡法去除模板分子,光响应单体的引入大大缩短了西维因洗脱的时间。结果表明,所构建的传感器具有光响应性。
其他文献
近年来,废水污染日益严重,其中工业废水中的铀U(Ⅵ)具有放射性和化学毒性会对人体健康造成损害;医药废水中四环素等抗生素含的量的超标,会危害人类自身的健康与自然环境。因此,寻求从水中去除铀以及降解四环素的高效技术已引起广泛关注。作为来源广泛的CxNy层状无机聚合物半导体,聚三嗪亚胺(PTI)较石墨相氮化碳(g-C3N4)具有更高的结晶度,可望基于PTI实现高效吸附铀与光催化降解四环素。本文主要研究内
学位
由于其低廉的成本、出色的可见光吸收和适度的带隙,石墨氮化碳被广泛用于光催化领域。然而石墨氮化碳在自身和应用方面存在以下问题:(1)光产生的电子和空穴的快速重组削弱了其光催化活性;(2)虽然碱金属掺杂能够解决石墨氮化碳电子与空穴快速重组的问题,但尚不清楚碱金属掺杂的位置;(3)有氧条件下还原铀酰存在一些缺陷,例如光催化剂易腐蚀且不能重复利用,或者氧气在光催化还原铀酰中的具体作用不清楚。因此,研究氧气
学位
随着科技的日益发展,人们对于赖以生存的生活环境提出了越来越高的要求。然而,随着一系列工业活动的不断进行,工业废物不可避免的被排放到水环境中,这些工业废物不仅有放射性核素,还有排放大,难降解,致癌的有机染料。因此,安全高效的处理废水成为全人类都关注的重要问题。吸附因为成本低,操作方便,不会产生二次污染,在废水处理领域有很大的应用潜力。本文通过对Ti3C2MXene(TCMXene)进行改性,制备了柠
学位
核能资源的不断开发对环境造成了一定的危害,例如铀矿开采过程中各个环节产生的含铀放射性核废水,当含铀废水泄露到环境中时,会对生物体和人体健康造成严重威胁,妥善处理含铀核废水将对核能源事业的发展有着积极的作用。因此,高效、经济、环保、清洁的处理含铀废水技术的开发迫在眉睫,降低水体中可迁移性的铀,并将其回收再次利用,具有非常重要的意义。为了节能、高效、绿色地处理低浓度含铀废水,在此利用光催化技术来还原铀
学位
目前,随着核工业的大力发展,产生的含铀废水严重污染环境和危害人类健康。因此,寻找一种高效的方式吸附含铀废水中的铀具有重要的意义。共价有机框架(COF)是一类新型多孔材料,具有孔隙规则、稳定性高、拓扑结构丰富以及功能基团可调等特点。二氧化硅则具备大比表面积和分散性好等优势,结合二者构造出一种偕胺肟化二维COF与二氧化硅的复合材料吸附铀会具有理想效果。然而,与COF-AO@SiO2复合材料相比,在其基
学位
“度本体”思想在李泽厚的美学思想中具有重要地位。以前人们经常认为“度本体”在李泽厚思想中是一个无关轻重的论述,或者仅仅把“度”看成是现实中人的一种基于理性意识的精准算计。但是实际上,它是李泽厚提出的其他本体和概念得以成立的第一本体。李泽厚“度本体”思想的提出,既有近代西方美学如康德对人的知性边界的探讨、黑格尔的辩证法等的影响,也有中国传统儒家中的那种“中庸”式的“合情合理”、“过犹不及”等思想的影
学位
学位
学位
学位
综合分析了WTO多边贸易体制与区域贸易协定中关税运用的调整,探寻了我国入世后关税运用定位的变迁规律。研究认为,入世后我国关税调整由被动适应向主动性与前瞻性转变,关税的财政与保护职能定位已弱化,宏观调控职能凸显且目标趋于多元化发展。随着数字技术对全球贸易模式的深刻影响,数字化对全球价值链的颠覆或将成为关税的新一轮升级方向。因此,建议在顺应WTO可持续发展的规则下,政府可优先调整数字经济产业的关税结构
期刊