猪骨氮掺杂碳量子点的制备及对Co2+和氰戊菊酯的检测研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:longsir8481
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
碳量子点(CQDs)作为一种新型的碳纳米材料,具有光致发光稳定、水溶性、易功能化、生物相容性好、低毒性等优异特性,备受研究者的关注,在检测领域已显示出独特的应用潜力。钴(Co2+)是人体营养中必不可少的元素,但过量摄入钴会导致哮喘、甲状腺功能减退等疾病。氰戊菊酯(FEN)在提高农业生产力方面发挥了重要作用,但过量摄入会严重影响人体内分泌系统和免疫系统,增加患各种疾病的风险。本文以生物质废弃物猪骨(棒子骨)为碳源,乙二胺为氮源,采用水热法合成猪骨氮掺杂碳量子点(N-CQDs),建立了一种快速检测Co2+和FEN的碳量子点荧光分析方法,并用于实际样品中Co2+和FEN的检测。主要内容如下:1.N-CQDs的制备及表征:通过一步水热法,以生物质猪骨为碳源合成高荧光强度的N-CQDs,考察了反应温度、反应时间、骨粉量、乙二胺量等对N-CQDs荧光性能的影响。以荧光强度为考察指标优化得出N-CQDs的最佳制备条件为,反应温度200℃,反应时间12 h,骨粉量6 g,乙二胺量0.8 m L,并测定荧光量子产率为26.4%。采用TEM、XRD、FTIR、XPS、酶标仪、分光光度计等手段对N-CQDs进行表征。结果显示,该N-CQDs具有良好的光学性质、结构性质和稳定性。N-CQDs平均粒径为2.34 nm,最大激发波长417 nm,最大发射波长为488 nm。考察了贮藏时间、紫外照射时间、p H、离子强度等条件对N-CQDs荧光强度的影响。结果表明N-CQDs在4℃条件下保存63天,在紫外照射180 min、不同浓度Na Cl条件和较宽的p H范围内,N-CQDs依然显示出强荧光、良好的稳定性和抗漂白性。2.N-CQDs检测Co2+:当向N-CQDs溶液中加入15种代表性金属离子时,N-CQDs荧光强度仅被Co2+选择性猝灭,并研究了食品中常见金属阳离子、阴离子和氨基酸小分子物质是否对N-CQDs检测Co2+产生干扰。结果表明N-CQDs对Co2+的检测具有高选选择性和抗干扰能力。基于Co2+对N-CQDs的荧光猝灭效应,从而建立了一种快速检测Co2+的新方法。当Co2+的加入量在0-100μg/m L范围内,N-CQDs的荧光猝灭程度(F/F0)随Co2+浓度的增加而逐渐下降。N-CQDs荧光猝灭强度与Co2+浓度在0-15μg/m L和30-80μg/m L呈良好的线性关系,检出限为20μg/L。通过体系反应过程的紫外光谱和Stern-volmer方程拟合方法考察N-CQDs荧光探针与Co2+的猝灭机理,结果表明,Co2+对N-CQDs的荧光猝灭是一种静态猝灭。实际样品检测中加标回收率为97.26%-109.14%,RSD<3.24%,能够应用于实际水样中Co2+含量的测定。3.N-CQDs检测FEN:将FEN和几种结构类似物分别添加到N-CQDs的水溶液中,结果显示仅FEN具有猝灭N-CQDs荧光强度的能力,且加入干扰物质后对FEN的测定基本无影响。基于FEN对N-CQDs的荧光淬灭效应,构建了一种灵敏度高、选择性好的荧光检测方法。结果表明随着FEN浓度的增加,N-CQDs在488 nm处的荧光强度逐渐降低。N-CQDs对FEN的线性检出范围为0.01-1μg/m L和8-100μg/m L,检出限为7.3μg/L。通过紫外可见吸收光谱和Stern-volmer方程拟合方法探究了N-CQDs荧光探针与FEN的猝灭机理,结果表明,FEN对N-CQDs的荧光猝灭是一种静态猝灭。实际样品检测中加标回收率为93.00%-107.14%,RSD<3.11%,可有效检测实际样品中的FEN。当Co2+与FEN共存时,可在N-CQDs溶液中加入乙二胺四乙酸(EDTA),EDTA使得N-CQDs/Co2+荧光强度得到恢复,而N-CQDs/FEN荧光强度基本无变化。将Co2+和FEN的混合溶液加入含有EDTA的N-CQDs溶液中,根据FEN的线性关系方程计算FEN含量。同时,将混合溶液加入不含EDTA的N-CQDs溶液中,记录荧光猝灭率,基于荧光相加原理,根据Co2+线性关系方程计算Co2+含量。
其他文献
目前我国农业领域的实践运用中主要依靠人工操作,尚存自动化水平不足的问题,提升自动化、信息化与智能化的科研水平,成为了我国农业的未来发展趋势。农药喷施是农业领域重要的研究内容,响应国家号召,基于机器视觉技术,本文开展了对自动农药喷施装置的设计研究。该装置以落叶灌木小叶女贞为喷施对象,通过目标检测技术定位树冠及树干的具体位置,使装置实现了智能喷施。本文自主研发了喷施装置的控制程序,所设计的喷施装置具有
学位
<正>在经济不断发展的背景下,信息技术的发展速度也越来越快,对各行各业的工作模式产生了深远的影响。对于企业而言,只有立足于社会的发展和时代的潮流,进一步加强管理的信息化建设,才能够更好的适应未来的发展趋势。因此,企业在进行财务管理时应该更加科学地使用信息化的管理策略,这样不仅能够保证财务管理质量和效率得到有效地提升,还能够确保财务管理过程中各项数据的准确性和科学性。目前,许多企业已经看到信息化建设
期刊
与传统植保相比,无人机植保可以打破地形限制,增效节能。静电喷雾可以使喷出的雾滴荷电,加速雾滴的运动,使雾滴吸附性与穿透性较好。静电喷雾一方面能增加雾滴在作物叶片上的停留时间,另一方面,雾滴能有效渗透到叶片背面以及狭小隐蔽的空间。将无人机与静电喷雾相结合,可以减少无人机植保作业产生的漂移现象,无人机产生的旋翼风场亦可增强雾滴吸附效果和穿透性能,从而提升植保质量。本文基于多旋翼无人机平台,设计了一套静
学位
丘陵山区因地形复杂等原因,导致载人农机具工作效率和驾驶安全性低,而完全的无人驾驶农机短时间难以广泛开展。基于此,本研究以小型全液压底盘履带拖拉机为控制对象,基于4G网络开发远程驾驶控制系统,并针对底盘在农田易跑偏的问题设计BP-PID自修正控制器,以提高该地区农业生产水平。在此基础上对样机展开试验,通过远程驾驶试验和偏斜修正试验以验证系统的功能。主要研究如下:(1)分析由舵机、双联泵、液压马达等组
学位
实现水果采摘收获的机械化以及自动化是降低生产成本、提高水果产量和质量的重要途径;农业机器人在实现水果的高效、高质量采摘方面具有较大潜力。机械臂的构型影响着其工作空间以及位形规划,从而影响采摘效率和成本,但工业等领域获得成熟应用的构型未必最适合采摘作业,为了探索是否存在最适合水果采摘的机械臂构型,本文提出了多直角坐标并行水果采摘机器人构型:机械臂安装在垂直于地面(平行于树干)的基座上,使机械臂和水果
学位
西南山地玉米区是我国三大玉米主产区之一,其种植面积约占我国总量的15%。近年来,西南山地玉米区开始采用互换割台式玉米收获机收获玉米,即在谷物联合收获机上更换玉米籽粒割台后收获玉米。由于玉米籽粒割台较谷物联合收获机割台重约66%,更换玉米籽粒割台后,会加大割台液压举升系统的负荷,降低谷物联合收获机在丘陵山地作业的机动性和灵活性,容易在坡地作业中出现机具前倾。本文意在设计一款能与雷沃谷神RG50谷物联
学位
人们对建筑光环境的要求在逐步提高,建筑采光设计不仅需要满足视觉作业要求,也需要满足光环境舒适性和审美品质的要求,人们对光环境品质的追求使得采光的空间表现越来越重要。采光设计可以运用许多技术方法,但是采光的空间表现仍然来源于设计者的主观经验,有必要探究如何利用技术方法对采光的空间表现进行分析。另一方面,采光的空间表现涉及三维空间中的光影表达,需要关注光影在空间中的分布,有必要对光影在空间中的分布进行
学位
随着农业物联网的智能化发展,其在智慧养殖技术方面的应用价值日益凸显。在智慧养殖系统中,应用程序会产生很多计算密集型和延迟敏感的任务,传统的任务执行模式不足以满足用户对时延和成本的要求。随着新型技术的发展,研究者们发现移动边缘计算是处理该计算任务的一种创新模式。但是在移动设备可以任意移动的多用户和多服务器场景中,移动边缘设备任务执行的高能耗受制于容量受限的电池电量,且由于移动设备具有时空动态性、无线
学位
藏茶能够为高原生活的居民补充各类维生素和微量元素,促进人体内高脂食物的分解和消化,除此之外还具有很高的实用价值。藏茶中含有水分、茶多酚、咖啡碱及碳水化合物等多种成分,藏茶中的含水量对其加工和储藏起着指导作用,而茶多酚含量直接影响其口感和价值。传统的藏茶含水量和茶多酚含量检测方法是通过一系列理化实验来进行测量,该方法能够精准测量出理化值,但存在耗时、耗力、耗材等诸多缺点,因此开发出一种快速无损且准确
学位
柴米油盐酱醋茶,茶是中国最古老的饮料,也是古代中国生活必需品,有着悠久的历史,兴于唐,盛于宋,茶、咖啡和可可是世界三大软饮料。近年来,我国不管是茶叶生产量还是茶叶出口额都有大幅增长。蒙山茶曾入选中国十大名茶,也曾作为贡茶,爱品茗饮茶的人,都知道“扬子江中水,蒙山顶上茶”一说。针对蒙山绿茶中蒙顶甘露和蒙顶毛峰外形相似,不易辨别,常常会出现假冒伪劣的问题,本文开展了对蒙顶甘露和蒙顶毛峰进行品种分类和掺
学位