本文選題：“咖啡環(huán)”效應 + “荷葉效應”　； 參考：《曲阜師范大學》2017年碩士論文

【摘要】：目前,科學工作者開發(fā)了一系列測定環(huán)境中重金屬離子的高靈敏分析方法,但是大多依賴于貴重儀器,存在操作復雜、耗時、現(xiàn)場檢測困難等局限性。試紙法因其簡單、快捷、適于現(xiàn)場檢測等優(yōu)勢而備受青睞。然而,常規(guī)試紙上敏感物質(zhì)或探針固定時存在“咖啡環(huán)”效應引起的分布不均勻現(xiàn)象,導致試紙存在檢測重現(xiàn)性差、靈敏度低、精確度欠佳等缺點,大多只能給出定性或半定量結(jié)果。因此,如何抑制試紙上敏感物質(zhì)固定時的“咖啡環(huán)”效應,對提高試紙法的分析性能至關重要。鑒此,本論文通過構(gòu)筑具有類“荷葉效應”的疏水表面和引入溫敏性明膠,用以分別結(jié)合真空快速干燥途徑,開發(fā)了兩種能有效抑制固定時的“咖啡環(huán)”效應的試紙制備技術(shù);然后,分別以金銀納米簇(Au-AgNCs)和銀納米簇(AgNCs)作為敏感物質(zhì),研制了兩種檢測汞離子(Hg~(2+))熒光試紙法。主要內(nèi)容包括:(1)研制了一種基于類“荷葉效應”和真空干燥途徑的Hg~(2+)熒光速測試紙。首先,采用十六烷基三甲氧基硅烷處理玻璃片,制得疏水性試紙干燥表面;其次,將經(jīng)Au-AgNCs探針浸泡的試紙條置于疏水性玻片表面,并在真空條件下進行快速干燥;最后,采用親水性氨基硅烷試劑對固定了探針的試紙進行親水化處理。結(jié)果表明,一方面,疏水玻片表面的疏水約束力,可有效地抑制干燥過程中試紙上Au-AgNCs探針溶液的外向流動;另一方面,借助真空干燥引起的溶劑快速蒸發(fā),增強了探針溶液內(nèi)部Marangoni流動,從而有效地抑制了Au-AgNCs探針在試紙表面的“咖啡環(huán)”效應,實現(xiàn)探針在試紙表面的均勻分布。同時,采用氨基硅烷對試紙進行二次處理,不僅增強了試紙表面探針的親水性與牢固度,而且顯著增強了探針的熒光強度。該試紙檢測Hg~(2+)的線性濃度范圍為0.20-5000 nM,檢測限為0.10 nM。采用該試紙分析廢水中Hg~(2+)含量,其結(jié)果與經(jīng)典電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)的結(jié)果基本一致。這種簡單、有效的“咖啡環(huán)”效應抑制方法,可望進一步擴大試紙法在生物醫(yī)學和環(huán)境等領域的分析應用。(2)發(fā)展了一種基于溫敏性明膠的低“咖啡環(huán)”效應的熒光試紙并應用于Hg~(2+)的速測。將經(jīng)AgNCs熒光探針與明膠混合液浸泡的試紙進行低溫冷凍,然后在低溫(-20℃)條件下進行真空干燥處理,制得Hg~(2+)敏感的熒光試紙。研究表明,具有溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變(35℃)性能的明膠的使用,不僅可有效地保護和穩(wěn)定AgNCs探針,而且可阻礙試紙表面探針干燥過程中溶液的外向毛細流動,進而有效地抑制試紙表面的“咖啡環(huán)”效應,實現(xiàn)了探針在試紙表面的均勻分布。采用該熒光試紙檢測Hg~(2+),獲得的濃度線性范圍為0.10-625 nM,檢測限為0.050 nM;將之用于血液樣品中Hg~(2+)分析,獲得了與ICP-MS法基本一致的結(jié)果。
[Abstract]:A series of high sensitive analytical methods for detecting heavy metal ions in environment have been developed by scientists , but most of them depend on valuable instruments , such as complex operation , time consuming and difficult field detection . A fluorescent test paper based on temperature - sensitive gelatin was developed and applied to the rapid measurement of Hg ~ ( 2 + ) . The results showed that the use of gelatin with sol - gel transition ( 35 鈩，

本文編號：2102767