基于荧光自组装材料检测包装残留物的研究

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在大量使用塑料材料的时代,为提高食品安全性、保障消费者生理健康,对包装残留物进行检测是很重要的。塑料包装物中会含有一些酚类有害物质和抗生素的残留物,其中危害性较大的是双酚A和头孢氨苄抗生素。有机金属框架(MOF)因其具有高结晶度、多孔性及存在较强的金属-配体间的相互作用等性质,同时,由于其具有特殊的周期性结构、高比表面积、高吸附性和高孔隙率等特性,已经在吸附、电化学、催化等领域显示出良好的应用前景。因此本文选择了一种荧光自组装二维锌卟啉金属有机框架(Zn-TCPP-MOFs),对聚碳酸酯塑料中可能迁移出的酚类有害物质和抗生素进行了研究。其中,本文采用红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-vis)、荧光光谱(FL)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对Zn-TCPP-MOFs进行了表征。结果表明,所制备的二维Zn-TCPP纳米片具有良好的光学特性。于是通过荧光光谱分析结果表明Zn-TCPP纳米片对双酚A和头孢氨苄抗生素具有良好的荧光猝灭响应,可以定量检测双酚A和头孢氨苄,其中检出范围分别为1-20 n M和0.1-1.0 n M,检出限分别为0.207μg/L和8.06 ng/L。另外,本文采用电化学工作站、X射线能谱(XPS)、Zeta电位分析和高效液相色谱(HPLC)等测试方法对猝灭机理进行了探索,主要的猝灭机理是Zn-TCPP纳米片对目标物的静电作用和配位作用使得它们更加容易快速的吸附在Zn-TCPP纳米片上,利用光电子诱导转移理论使得Zn-TCPP纳米片发生荧光猝灭现象。最后,本实验方法检测了真实样品中的双酚A和头孢氨苄的含量,回收率都在90-110%。这些结果意味着2D Zn-TCPP纳米片在实际检测双酚A和头孢氨苄抗生素方面的潜力。
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