基于金属纳米材料的荧光和比色法对有机磷农药的快速检测

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zeus2040
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要以有机磷农药为研究对象,结合金属纳米材料的优良性质和酶抑制法,并选用荧光法和比色法对以甲基对硫磷为主要代表的有机磷农药进行分析和检测。本文所介绍的分析方法对检测有机磷农药具有较高的灵敏度和选择性,分析成本低,无需大型精密仪器和训练有素的科研人员,并可有效的应用于实际样品的检测。本论文的主要内容如下:第一章:本章主要阐述了农药的概况,包括农药的分类和使用情况。描述了农药残留情况及由其产生的危害。介绍了一些常见的有机磷农药的检测方法,着重介绍了酶抑制法用于检测有机磷农药的原理。另外阐述了纳米材料的概况以及本文纳米材料的选择。接着介绍了本文的主要研究内容。最后展望了有机磷农药残留检测在分析检测领域中的发展前景。第二章:提出了一种Mn O2纳米片(Mn O2 NS)对荧光探针4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸(AHNSA)具有猝灭效应结合酶抑制法而建立的有机磷农药(OPs)的荧光测定方法。利用Mn O2 NS的猝灭效应和氧化性能,一方面既能猝灭AHNSA的荧光,另一方面又能与碘代硫代乙酰胆碱(ATCh)的产物胆碱(TCh)发生氧化还原反应,生成没有猝灭效应的Mn2+。在OPs的存在下,ACh E的活性受到抑制,同时Mn O2 NS的降解被抑制,因此AHNSA的荧光被淬灭,无法恢复。根据460 nm处AHNSA的荧光强度随着有机磷农药的增多而线性降低建立了一种新型的OPs的荧光测定方法。该方法还应用于实际样品湖水当中甲基对硫磷(PM)的残留检测,平均回收率在86.5%~114.4%之间。实验数据表明,我们提出的OPs检测方法在实际应用中具有一定的潜力。第三章:利用荧光探针石墨相氮化碳(g-C3N4)和猝灭剂Mn O2纳米片(Mn O2NS)开发了一种灵敏的方法来测定有机磷农药(OPs)。Mn O2NS可通过内滤效应(IFE)猝灭g-C3N4的荧光,碘代硫代乙酰胆碱(ATCh)在乙酰胆碱酯酶(ACh E)存在的情况下,产生的胆碱(TCh)能够引起Mn O2 NS的分解,从而使g-C3N4的荧光恢复。OPs作为乙酰胆碱酯酶活性的抑制剂,抑制ATCh水解的进行,进而抑制Mn O2 NS的分解,致使g-C3N4的荧光被猝灭。因此,ACh E-ATCh-Mn O2 NS-g-C3N4体系可以通过荧光信号定量检测OPs。在优化的条件下,甲基对硫磷(PM)和2,2-二氯乙烯基磷酸二甲酯(DDVP)的线性范围分别为0.1~2.1 ng/m L和0.5~16 ng/m L,检出限分别为0.069 ng/m L和0.2 ng/m L。最后,将该方法应用于实际样品中湖水中农药的监测,得到了较为满意的回收率。第四章:利用金纳米颗粒(Au NPs)类过氧化物酶的性质,结合过氧化物酶底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB),建立了一种新颖的甲基对硫磷(PM)的紫外分光光度检测方法。Au NPs具有类过氧化物酶的活性,在H2O2的存在下氧化TMB,并使之显示蓝色,在650 nm处有最大的吸收。在乙酰胆碱酯酶(ACh E)催化下,碘代硫代乙酰胆碱(ATCh)水解产生胆碱(TCh)。由于TCh中含有的巯基(-SH),会使Au NPs发生聚集而其催化活性降低,显著降低TMB氧化程度,溶液显色变浅。但在有机磷农药(OPs)存在时,由于OPs对酶活性的抑制,水解产物胆碱TCh的含量减少,致使游离的Au NPs含量增加,催化TMB氧化变蓝。根据氧化态的TMB在650 nm处的吸收峰的强弱来判定有机磷农药的含量。与带有识色功能的手机APP相结合,实现了无大型分析仪器参与而快速测定了甲基对硫磷含量,具有实际推广价值与意义。第五章:总结概括了构建的几种方法,并对有机磷农药分析传感进行了展望。本文研究的创新点主要有:(1)所制备的金属纳米材料的原料储备丰富、廉价,合成方法简单易操作,所需的检测设备较易得到,检测手段简单;(2)实现对实际样品湖水中有机磷农药含量的检测,并且具有良好的灵敏度和选择性,与智能手机APP相结合,实现无大型分析仪器参与而测定有机磷农药,具有现实推广价值与意义。
其他文献
利用微流控设备制备出的液滴广泛运用于生物、医疗、化工等行业,液滴的大小和均一性是决定其工业效果的关键因素,为实现对液滴的精准操控,需要对微通道内液滴生成规律有深入的了解。研究液滴生成过程与液滴变化规律有助于更好的利用液滴,还可以为新型微反应器的设计提供一定的理论基础。本文以微米级别微通道为研究对象,利用CFD软件Star-ccm+进行三维数值模拟,分析了不同因素对液滴生成的影响。主要成果如下:基于
碳点(CDs)因具有优越的光学性质,较好的水溶性、稳定性、抗光漂白性、低毒性、原料易得、生物相容性等优点,因此被广泛应用于食品环境检测、化学分析、催化剂制备、能源开发等领域,具有较好的应用前景。在食品环境监测领域中,目前对有毒有害物质检测仪器主要包括高效液相色谱-质谱联用仪,电化学仪,荧光或紫外紫外可见分光光度计等。其中荧光分析法因仪器操作简单、成本低、灵敏度高等优点,被广泛应用于分析检测。CDs
2020年5月至9月,在南昌前湖区域利用APS-3A型降水自动采样仪对降水进行分段采集。研究期间观测了20个降水事件,收集了88个分段降水样品,分析了分段降水中碳组分(WIOC、EC)和离子组分(无机离子和有机酸根)的浓度分布特征和相关性,基于分段降水样品中化学组分的分布定量计算云水和云下冲刷对各组分的贡献,并分析区域降雨类型,解析降水中各组分的来源。主要结论如下:一、分段降水中碳组分及离子组成的
近年来,水环境污染问题日趋严重,水中污染物的种类逐渐增多。我国作为抗生素使用大国,产生了大量的含盐抗生素废水,甚至在城市污水中也检测出了抗生素。然而城市污水处理厂的常规生物处理技术无法十分有效去除抗生素,并且抗生素会对水处理微生物产生毒害作用,使污水处理效果减弱。因此探索抗生素对脱氮效果以及微生物的影响机理,并找到减弱抗生素对微生物的毒害作用的方法变得至关重要。此外SHARON工艺作为新型生物脱氮
抗生素废水呈现有机物浓度高、难降解和生物毒性大等特点,其广泛地存在于水体当中,对人类和动植物乃至整个生态系统带来了巨大的危害。传统的生物法难以处理,而且抗生素也会对传统的生物处理系统也会造成一定的扰乱。目前,针对抗生素废水处理的方法多种多样,其中,作为高级氧化法之一的光催化氧化法因其操作简单、绿色环保无污染等优点成为了一种前景良好的处理抗生素的方法。本文首先筛选出光催化效果优异的掺杂改性的g-C3
为应对常规主流活性污泥工艺所面临的挑战:碳源不足、碳源利用率低、剩余污泥多等问题。以提高污水氮磷营养盐的去除能力和稳定性,侧流活性污泥工艺开始被应用于世界多地的污水处理项目。作为影响活性污泥工艺处理效果的重要因素-碳源,污水有机碳的水解代谢行为影响侧流工艺的营养盐去除机制,但目前的研究多侧重简单碳源物质(如乙酸钠、葡萄糖等),基于侧流活性污泥装置的多碳源研究不足。因此,本文采用多种碳源种类(简单碳
氮氧化物(NOx)是主要的空气污染源之一,对人体健康及环境可造成极大危害,因而研究NOx的消除净化具有重要意义。目前使用最为普遍的NOx净化技术是选择性催化还原,主要以氨做还原剂的NH3-SCR和碳氢化合物做还原剂的HC-SCR两种为主。贵金属Pt、Rh、Pd等因其优良的催化性能而被普遍使用于该过程,如机动车尾气净化用三效催化剂等。但贵金属价格昂贵,资源有限,因此人们一直在寻找价格低廉、性能优越的
本文以水稻秸秆为原料,选用腐殖酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷(3-MPTS)作为改性试剂,通过不同热解温度(300、500和700℃)制备九种水稻秸秆源生物炭(BC300、BC500、BC700、HBC300、HBC500、HBC700、SBC300、SBC500和SBC700),并采用p H值测定、比表面积及孔结构(BET)分析、灰分含量分析、元素分析、零电点分析、表面形貌分析、傅里叶红外光谱(FT
苯达松和苯噻酰草胺是重要的除草剂,已经被广泛用于农业生产,并在世界各国多地被检测到,且被列入环境污染物监管清单。有关苯达松和苯噻酰草胺的研究主要聚焦于除草效果方面,其毒性效应及水生生物基准等方面的研究还少见报道,迄今为止,还没有学者提出苯达松和苯噻酰草胺的国内水生生物基准值的相关报道。因此,本研究选择国内本土水生物种为受试物种,对苯达松和苯噻酰草胺毒性效应进行研究,采用SSR和SSD法等对我国苯达
随着科技的快速发展,对于资源的需求也越来越大。对于不可再生资源的回收利用就显得越来的重要,我国是稀土资源大国,稀土储量一直稳居世界前列。稀土提取分离技术也在不断的提高,但是在稀土回收利用方面的技术却发展的相对比较缓慢,尤其在稀土废水处理方面一直都没有什么很好的回收处理方法。稀土废水的排放,不仅对环境造成了难以修复的破坏,而且也是对稀土资源的一种浪费,因为稀土废水中含有一定量的稀土。因此需要一种方法