雙吡唑功能化鉛印跡介孔硅材料的制備及在鉛離子分離檢測中的應(yīng)用.pdf

1、鉛離子廣泛存在于環(huán)境中，因其毒害性和在生物體中的可積累性，對人體和生物體構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。目前，已用于實際的檢測鉛離子的方法往往具有前處理復(fù)雜、檢出限高、選擇性差等問題。因此，建立可靠、高靈敏、高選擇性的分離和檢測鉛離子的方法具有重要意義。
　　本論文制備了兩種類型的功能化納米材料：雙吡唑基團功能化的鉛離子印跡介孔硅材料和具有光學(xué)性質(zhì)的巰基丙酸包被的硒化鎘量子點（CdSe QDs）。將功能化介孔硅材料用作固相萃取填充劑來選擇性分離

2、鉛離子，并與電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma-atomic mass spectrometry，ICP-MS）聯(lián)用，實現(xiàn)了對水中鉛離子分離與檢測。其次，初步構(gòu)建了基于CdSe量子點的液相電致化學(xué)發(fā)光（electrochemiluminescence，ECL）檢測鉛離子的方法。
　　詳細工作包括以下三個方面的內(nèi)容：
　　1.設(shè)計并合成了三種含氮雙齒配體修飾的鉛離子印跡介孔硅材料。印跡材

3、料均以4-（二（1-氫吡唑））甲基苯酚作為功能單體，鉛離子為模板，3-異氰酸丙基三乙氧基硅烷為交聯(lián)劑，不同形貌特征的介孔硅材料SBA-15、MCM-41和FDU-12分別做為固相載體，采用表面印跡技術(shù)，經(jīng)模板洗脫后分別得到Pb-IIMS-SBA-15、Pb-IIMS-MCM-41和Pb-IIMS-FDU-12印跡介孔材料。經(jīng)紅外光譜、固態(tài)硅譜和碳譜的分析證明了功能單體已成功修飾于介孔材料表面；掃描電鏡、透射電鏡、X射線小角衍射和氮氣吸附

4、脫附等表征證明所得材料均保持原有介孔硅的形貌特征。通過能量色散X射線元素分析表明Pb-IIMS-MCM-41具有最高的含氮量。此外，三種相應(yīng)的非印跡材料也成功制備。
　　2.鉛離子印跡介孔硅材料吸附性能的研究及其在水樣分析中的應(yīng)用。對鉛印跡材料及相應(yīng)的非印跡材料吸附量和選擇性進行了考察，結(jié)果表明經(jīng)印跡后的介孔硅材料在對鉛離子的吸附量和選擇性上確實均有明顯的提高。吸附等溫線和吸附動力學(xué)實驗表明三種印跡材料對鉛離子均具有較大的吸附量、

5、較快的吸附速率，且吸附行為符合 Langmuir等溫線模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。其中， Pb-IIMS-MCM-41具有最優(yōu)的吸附性能及優(yōu)良的可循環(huán)能力。因此，選取Pb-IIMSMCM-41為填充材料以構(gòu)建固相萃取柱，并與電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）聯(lián)用，對水中的痕量鉛離子進行檢測，檢出限為0.0150μg L-1，并在實際水樣的檢測中進行了應(yīng)用，為選擇性分離和檢測水中鉛離子提供了較為有效的方法。
　　3.巰基丙酸包覆的硒化

6、鎘量子點（CdSe QDs）的合成及對鉛離子檢測。采用水熱法，以巰基丙酸為穩(wěn)定劑，新制備的鎘前驅(qū)體溶液和硒前驅(qū)體溶液為原料，制備了水溶性CdSe QDs，并優(yōu)化了鎘和硒前驅(qū)體的配比與合成時間。通過了紫外光譜、熒光光譜、紅外光譜對CdSe QDs進行了表征?？疾炝税l(fā)光體系中的pH、電位掃描速度對CdSe ECL信號的影響。在優(yōu)化條件下測試了鉛離子對CdSe量子點ECL信號的響應(yīng)，初步建立了一種液相ECL測定鉛離子的方法，其檢出限為0.35