无机黏土杂化材料的构筑及其在多色荧光传感方面的应用

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无机黏土因其具有孔隙率高、比表面积大、光化学稳定性好、易于化学修饰且资源储藏量丰硕等优点而成为环境中有毒物质痕量检测器构建的首选基质材料。本论文以无机黏土材料为基质,结合稀土元素独特的光致发光特性,构筑了可视化检测的多色荧光探针,主要研究工作有以下几个部分:(1)以天然坡缕石(Pal)为无机载体,构建了一种金属有机骨架(MOF)功能化坡缕石杂化多色荧光纳米探针,其对炭疽螺旋杆菌标志物2,6-吡啶二羧酸(DPA)的检测限低至9.33 n M。通过智能手机中的色彩扫描应用程序可以实现DPA的即时检测,并通过检测非感染性枯草芽孢杆菌释放的DPA验证了其在实际样本检测中的可行性。(2)以埃洛石纳米管(HNT)为载体,经表面改性后修饰带羧基的碳点(CDs),并接枝稀土铕元素(Eu),构筑了一种用于DPA智能痕量检测的传感器。其中,二乙烯三胺五乙酸不仅是合成CDs的原料,裸露的羧基也为铕的接枝提供了配位基团。研究了该纳米探针在环境水中DPA检测的可行性,并制备了一种便于可视化检测的显色琼脂糖凝胶和一种一对二解码器的先进分析装置,实现了DPA的智能化即时检测。(3)以氨基黏土为基质,以蓝光CDs做内标,用柠檬酸-铕配合物(Cit-Eu)做响应单元,构建了一种检测范围宽、可视化程度高、选择性强的智能荧光平台,实现了对四环素(TC)低至3.133 n M的实时、超灵敏检测。此外,不仅对该方法在实际样品中的实用性进行了评估,还设计了一种用于模拟实际水环境中TC检测的简易器件化装置以及一种基于一对二逻辑门的先进分析装置,为TC的定性及半定量实时检测器件的设计提供了新的思路。
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