納米通道分離雙酚A等環(huán)境小分子污染物的研究.pdf

1、納米通道是指孔徑在0.1～100nm范圍內(nèi)的孔或管道結(jié)構(gòu)，具有比表面積大、尺寸可控以及管道易功能化修飾等優(yōu)點(diǎn)，在生物物質(zhì)分離、生物醫(yī)學(xué)、有機(jī)小分子、手性物質(zhì)等化合物的分離中起著至關(guān)重要的作用。
　　 某些有機(jī)小分子如食品染料羅丹明B和二苯胺等有致癌、致畸等風(fēng)險，它們嚴(yán)重危害著人類的健康。環(huán)境雌激素(EDCs)雙酚A、鄰苯二甲酸二丁酯，其分子結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)正常雌激素分子結(jié)構(gòu)非常相似，當(dāng)它們進(jìn)入人體后，干擾人體生殖、發(fā)育等生理活動。目

2、前，環(huán)境中此類物質(zhì)的測定方法主要有GC-MS法、HPLC法、LC-MS、SFC等。盡管這些方法具有較好的靈敏度，但它們復(fù)雜、費(fèi)時，且儀器不易攜帶，在連續(xù)監(jiān)測及現(xiàn)場測定中受到限制。相對于傳統(tǒng)的分離方法，發(fā)展靈敏、便捷、高分離度的分離技術(shù)具有重要意義。本文研究了金納米通道的制備、應(yīng)用納米通道技術(shù)分離污染物有機(jī)小分子、環(huán)境雌激素，以及對L－半胱氨酸在金納米通道吸附特性進(jìn)行了電化學(xué)表征。研究內(nèi)容主要包括以下幾個部分：
　　 (1)以聚碳

3、酸酯膜為模板，應(yīng)用化學(xué)沉積法，成功制備了金納米通道。利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對納米通道進(jìn)行表征。利用金-硫共價鍵分別將不同碳鏈長度的十八烷基硫醇、十二烷基硫醇、1-庚硫醇分別修飾在金納米通道內(nèi)，得到疏水性各異的納米通道，根據(jù)羅丹明B和二苯胺的親疏水性不同，在納米通道的遷移速率不同，實(shí)現(xiàn)二者的分離。結(jié)果表明，在十八烷基硫醇修飾的金膜中可以完全分離羅丹明B和二苯胺。而十二烷基硫醇、1-庚硫醇修飾的金膜

4、對兩種物質(zhì)的分離度分別為36.63和1.691。
　　 (2)L-半胱氨酸具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可通過巰基吸附自組裝在金納米通道的內(nèi)壁上，常常被用作納米通道的修飾，但其在納米通道的吸附特性卻鮮見報道。將修飾L-半胱氨酸的金納米通道用O－形套固定在玻碳電極表面后，以該電極作為工作電極，采用三電極體系，實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，體系的交流阻抗發(fā)生變化，且體系的交流阻抗隨著L-半胱氨酸的吸附量增加而降低。實(shí)驗得到L－半胱氨酸在金納米通道吸附達(dá)到飽和的時

5、間及濃度，并考察了吸附時間對物質(zhì)透過量的影響，為表征金納米通道內(nèi)壁修飾物提供一種新的手段。
　　 (3)金納米通道內(nèi)壁修飾L-半胱氨酸，控制溶液的pH值，在低的pH值下L-半胱氨酸質(zhì)子化而帶正電，而在此環(huán)境下環(huán)境雌激素BPA和DBP所帶電荷不同，兩者在此納米通道內(nèi)遷移有差異，實(shí)現(xiàn)納米通道用于兩種環(huán)境雌激素污染物的分離，兩者的分離度從1.494提高到2.466。
　　 在研究中利用金納米通道的特殊性質(zhì)，結(jié)合常規(guī)檢測手段，探