【摘 要】
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实现水中污染物的快速检测与高效处置是保护水生态环境的重要前提。随着纳米技术的发展,新型纳米材料为各种污染物的检测和催化提供了新技术路径。通过组装、修饰可以获得具有不同性能的纳米材料,从而为污染物的检测及去除提供新的基底材料。为了实现水环境中铁离子的检测和废水中对硝基苯酚的高效催化降解,论文通过不同配体修饰合成了分别具备良好荧光性能和类生物酶活性的铜纳米粒子,并分别尝试对水中铁离子进行了检测和对硝基
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实现水中污染物的快速检测与高效处置是保护水生态环境的重要前提。随着纳米技术的发展,新型纳米材料为各种污染物的检测和催化提供了新技术路径。通过组装、修饰可以获得具有不同性能的纳米材料,从而为污染物的检测及去除提供新的基底材料。为了实现水环境中铁离子的检测和废水中对硝基苯酚的高效催化降解,论文通过不同配体修饰合成了分别具备良好荧光性能和类生物酶活性的铜纳米粒子,并分别尝试对水中铁离子进行了检测和对硝基苯酚的催化降解研究,主要研究内容和结果如下:（1）制备了一种聚乙烯吡咯烷酮（PVP）稳定的铜纳米粒子（Cu NCs@PVP）,所制备的纳米材料具备良好的荧光性能,并基于该材料建立了一种区分检测Fe3+、Fe2+离子的荧光方法。当溶液p H值小于4.0时,Cu NCs@PVP对Fe3+离子可选择性的猝灭Cu NCs@PVP的荧光;此外,在p H值5.0时的条件下,Fe2+离子可以通过Fenton反应更灵敏地猝灭Cu NCs@PVP的荧光。基于不同条件下Fe3+及Fe2+离子对Cu NCs@PVP荧光的选择性猝灭性能建立了区分性检测Fe3+和Fe2+离子的方法,在最优条件下,在铁离子浓度为0.4～20.0μM范围内Cu NCs@PVP的荧光猝灭效率（F/F0）与Fe3+浓度具有良好的线性关系,而0.01～0.4μM范围内Cu NCs@PVP的荧光猝灭效率（F/F0）与Fe2+浓度存在良好的线性关系,且对Fe3+和Fe2+离子的检出限分别为0.14μM和0.008μM,所建立的方法具有良好的选择性,可用于环境水样品中Fe3+和Fe2+离子的区分检测。（2）以两种不同取代度并且以氨基封端的树枝状聚酰胺胺为包覆剂,成功制备了两种树枝状聚酰胺胺封装的铜纳米酶（PAMAM2@Cu CNs及PAMAM4@Cu CNs）并具明显的类过氧化物酶活性;以邻苯二胺为底物通过酶促反应动力学分析显示PAMAM2@Cu CNs及PAMAM4@Cu CNs常数依次为0.94、0.75,相对于PAMAM2@Cu CNs,PAMAM4@Cu CNs具有相对较高的过氧化物酶活性;在以上分析的基础上,进一步以考察了PAMAM2@Cu CNs及PAMAM4@Cu CNs对典型酚类污染物对硝基苯酚的催化降解活性,有望用于废水中对硝基苯酚的催化处理。论文以实现水环境中铁离子的检测和废水中对硝基苯酚的高效催化降解为目标,通过表面修饰剂合成了具有不同性能的铜纳米粒子,并实现了水环境中铁离子的检测和对硝基苯酚催化降解去除,研究结果为进一步基于铜纳米粒子实现其它环境污染物检测及催化降解提供了一定的技术借鉴。
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