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目的:纳米材料因其具有量子特性以及光学特性,被广泛应用于金属离子、有机污染物、蛋白质和DNA等方面的检测。而传统的纳米材料中大多包含重金属离子如镉、铅、镍等。这些材料虽然具有较高的量子产率以及令人满意的光学性能和稳定性,但由于这些材料本身具有一定的毒性且合成方法较为复杂,因此限制其进一步的发展。而采用无毒环保的原料,通过简单的制备过程得到新型绿色纳米材料成为一种必然的趋势。方法:本文合成了三种新型无毒纳米材料,分别是石墨相碳化氮(g-C3N4)、氮掺杂碳点(NCDs)和四氧化三铁/沸石-甲基咪唑锌(Fe3O4@ZIF-8)磁性纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料的大小、形貌、化学键等进行表征。以g-C3N4作为荧光探针,在激发波长为320nm,g-C3N4在445nm发射荧光。g-C3N4的荧光强度能够随银离子浓度的增大而被有效地猝灭。随着铜离子浓度的增加,NCDs的荧光强度被强烈地猝灭,基于此构建了检测微量铜离子的NCDs荧光探针。在负离子模式下,以Fe3O4@ZIF-8为基质,通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法对环境中PM2.5样品中1-硝基芘、2-硝基芴、6-硝基联苯和9-硝基蒽的含量进行测定。结果:利用g-C3N4作为荧光探针对实际水样中微量银离子的含量进行检测。该荧光探针的检出限为2.73×10-8M,线性范围为2.0×10-8M-2.0×10-6M,实际水样品中银离子的加标回收率在98.4%-103.7%之间。基于NCDs构建荧光探针用于检测实际水样中铜离子的含量。该方法的线性范围是2×10-7M-5×10-6M,方法检出限为2.07×10-8M。这种荧光探针用于环境水样的检测,回收率为98.1%-102.0%。以Fe3O4@ZIF-8作为基质,通过MALDI-TOF MS对四种硝基多环芳烃(1-硝基芘、2-硝基芴、6-硝基联苯和9-硝基蒽)的含量进行分析检测,四种硝基多环芳烃的检出限分别是0.47ng/μL,0.92 ng/μL,4.09 ng/μL和4.11ng/μL,该方法成功应用于环境样品PM2.5中四种硝基多环芳烃含量的测定,其平均回收率为77.50%-107.38%。结论:基于银离子对g-C3N4的荧光猝灭,建立了一种检测微量银离子含量的方法。初步推断g-C3N4与银离子相互作用过程主要是静态猝灭,常见金属离子对该方法基本没有干扰并成功应用于实际水样的检测。以NCDs为荧光探针用于检测环境水样中的铜离子。初步推断铜离子对NCDs的荧光猝灭机制主要符合静态猝灭,常见的金属离子对该检测方法没有干扰,并且成功应用在实际水样中铜离子含量的测定。用MALDI-TOF MS进行分析,利用Fe3O4@ZIF-8作为基质测定了硝基多环芳烃在PM2.5实际样品中的含量,结果令人满意。同时也说明Fe3O4@ZIF-8作为MALDI-TOF MS的基质,具有检测小分子物质的潜在可能性。