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量子点分子印迹复合材料的制备及其在四溴双酚A快速检测中的应用研究

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前言

第一章 水相CdTe量子点的合成及荧光性能评价

1.1引言

1.2实验材料与方法

1.3结果与讨论

1.4本章小结

第二章 量子点分子印迹复合材料的制备及用于四溴双酚A快速检测的应用研究

2.1引言

2.2实验材料及方法

2.3结果与讨论

2.4本章小结

全文总结

本文创新之处：

不足之处：

参考文献

综述:量子点复合材料在环境分析检测中的研究进展

致谢

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摘要

四溴双酚A（Tetrabromobisphenol A,TBBPA）是目前应用范围最广的溴代阻燃剂，广泛存在于各种环境介质中，并可经由环境介质进入人体，在人体血液、母乳和脐带血亦有检出。研究表明 TBBPA对人体具有内分泌干扰毒性、神经毒性、发育毒性、生殖毒性和免疫毒性等危害作用，因此建立快速检测环境介质中TBBPA的方法对保护生态环境和人类健康具有重要的意义。常用的TBBPA检测方法为色谱法和色谱-质谱联用法，检测结果较为准确，但色谱及质谱仪器昂贵，且检测前需要对样品进行预处理，处理过程相对繁琐且缺乏选择性。与传统检测方法相比，光学传感方法灵敏度高且操作简便，因此本研究将量子点的优良光学特性与分子印迹技术的高度选择性结合起来，制备一种新型的量子点分子印迹复合材料，以其为识别元件构建高选择性的分子印迹荧光传感器，并将该传感器应用于电子产品中TBBPA的快速检测研究。研究分两个部分：
　　第一章：水相CdTe量子点的合成及荧光性能评价
　　目的：制备一种光学性能良好的水溶性 CdTe量子点，为制备量子点分子印迹复合材料提供光学基体材料。
　　方法：以CdCl2·2.5H2O和K2TeO3为前驱体，采用改良的巯基水相法一步合成CdTe量子点（CdTe-Quantum dots,CdTe-QDs），并对影响CdTe-QDs荧光性能的Cd2+与Te4+比例、pH值、配位溶剂种类和用量、回流时间、反应温度等条件进行了系统优化。通过透射电镜(Transmissionelectron microscope, TEM)、傅立叶红外光谱（Fourier transform-nfraredspectrometer,FT-IR）和X射线衍射（X-Ray diffractometer, XRD）对CdTe-QDs进行形貌和结构分析。系统考察了CdTe-QDs的荧光性能。
　　结果：以还原型谷胱甘肽（L-Glutathionereduced, GSH）作为配位溶剂，pH为10，Cd:GSH:Te=4:1.44:5，反应时间为60 min，温度设定为100℃，在此条件下合成的CdTe-QDs荧光强度达到最强，量子产率为64%，尺寸在8-10 nm范围。结论：成功制备了一种光学性能良好的水溶性 CdTe量子点，且该 CdTe-QDs光学性能稳定、量子产率较高，有望作为荧光元件用于快速传感研究。
　　第二章：量子点分子印迹复合材料的制备及在四溴双酚A快速检测中的应用研究
　　目的：制备吸附量高和选择性好的量子点分子印迹（QDs-molecular imprinting polymers, QDs-MIPs）复合材料，以其为识别元件构建荧光传感器，并将其用于电子产品中TBBPA含量的快速检测。
　　方法：采用St?ber水解法对CdTe-QDs进行修饰得到包硅的CdTe-QDs基体，采用溶胶-凝胶法以 TBBPA为模板分子，在其表面包覆 MIPs薄膜制备 QDs-MIPs复合材料。系统优化QDs-MIPs复合材料的制备条件，并通过TEM、FT-IR和XRD对复合材料进行表征。以QDs-MIPs复合材料料为识别元件构建快速灵敏的分子印迹荧光传感器，优化荧光检测条件，评价方法学性能，并用于电子产品中TBBPA含量的检测。
　　结果：在最优条件下，所制备的QDs-MIPs复合材料对TBBPA的吸附和印迹效果较好，其吸附量可达88.2 mg g-1，印迹因子（Imprinting Factor，IF）高达12.1。选择性评价结果表明该复合材料对 TBBPA的吸附具有较好的选择性。建立的分子印迹荧光传感器对TBBPA检测线性范围为1-60 ng mL-1，检出限（Limit of Detection，LOD）为0.32 ng mL-1。将该传感器用于电子产品中TBBPA的检测，方法的加标回收率为89.59-107.87%，相对标准偏差（Relative standard deviation, RSD）为0.88-6.23%，与高效液相色谱-紫外(High performance liquid Chromatography-Ultraviolet, HPLC-UV）方法的检测结果具有较好的一致性。
　　结论：构建了一种以自制的QDs-MIPs复合材料为特异性识别元件的分子印迹荧光传感器，该传感器检测灵敏度高、选择性好，可用于实际电子产品中 TBBPA快速灵敏检测。

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