【摘 要】
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重金属离子、芳香族污染物、抗生素残留和致病菌不仅污染水体环境,而且严重危害人体健康,因此监测此类污染物很有必要。然而传统检测方法大多存在样品预处理复杂、设备和运营成本昂贵、分析耗时且有时结果并不准确、容易产生二次污染物等缺点,限制了其在环境中的应用。近年来,一种以碳点（Carbon Dots,CDs）为荧光探针检测环境污染物的方法被开发出来,此法操作简单、成本低、检测快速、灵敏且对环境友好,可以有
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重金属离子、芳香族污染物、抗生素残留和致病菌不仅污染水体环境,而且严重危害人体健康,因此监测此类污染物很有必要。然而传统检测方法大多存在样品预处理复杂、设备和运营成本昂贵、分析耗时且有时结果并不准确、容易产生二次污染物等缺点,限制了其在环境中的应用。近年来,一种以碳点（Carbon Dots,CDs）为荧光探针检测环境污染物的方法被开发出来,此法操作简单、成本低、检测快速、灵敏且对环境友好,可以有效解决以上问题。本文以Shewanella oneidensis MR-1（S.oneidensis MR-1）为唯一碳源,采用简单的水热法合成了荧光CDs并对其合成条件和机理进行了优化和解释。通过透射电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外光谱和荧光光谱等手段对其形貌、结构组成和荧光性能进行了表征,结果显示CDs近似球形、平均粒径为3.90 nm,主要由C、N、O、S和P五种元素组成,表面存在大量含氧官能团,水溶性和荧光性质良好。以15种重金属离子、13种芳香族污染物和6种抗生素为研究对象,基于荧光猝灭现象探究了CDs对不同水体污染物的检测能力和检测机理,结果表明CDs可以作为检测模拟废水与真实水样中6种重金属离子(Fe3+、Hg2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+和Zn2+)、5种芳香族污染物（对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间硝基苯酚、苯胺和对硝基苯胺）和4种抗生素（四环素、氯霉素、磺胺嘧啶和磺胺二甲基嘧啶）的纳米探针,其中对Fe3+、对硝基苯酚和四环素的检测具有最高的选择性和灵敏性,检出限分别为0.3μmol/L,0.11μmol/L和0.21μg/m L。通过比较加入污染物前后CDs的紫外光谱、荧光光谱和荧光寿命研究了CDs检测不同污染物的机理,结果表明CDs检测Fe3+的机理为静态猝灭作用,检测对硝基苯酚和四环素的机理均为内滤作用,检测Hg2+的机理为动态猝灭、静态猝灭和内滤效应的共同作用。以两种革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌）和两种革兰氏阴性菌（大肠杆菌和铜绿假单胞菌）为研究对象,采用稀释涂布平板法确定了CDs对四种细菌均无抑菌效果。与CDs共培养后发现只有两种阳性菌可在共聚焦显微镜下观察到明亮的多色荧光,表明CDs可作为快速区分革兰氏型细菌的纳米探针。综上,基于希瓦氏菌合成的荧光CDs是一种有较好应用前景的检测材料。
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