基于CdTe量子点的纸基荧光传感在环境Hg2+与膝沟藻毒素检测中的应用研究
近年来环境水污染逐渐严重，人们对环境分析检测提出了更高要求，检测过程中出现的成本高，操作复杂，效率低等问题急需解决。微流控纸芯片因其成本低、易于制作、毛细作用和良好的生物相容性，可以很好的满足当前检测需求。本文研究基于CdTe量子点，构建了成本低廉、检测快速、操作便捷、灵敏度高的荧光传感微流控纸芯片，成功用于快速检测水环境中的二价汞离子（Hg2+）和膝沟藻毒素1，4（Gonyautoxin1,4，GTX1,4）。本文的主要内容如下： （1）一种用于超灵敏检测水环境中Hg2+的可视化荧光传感纸芯片。CdTe量子点在525nm处发出的荧光可以被Hg2+快速有效淬灭，将量子点接枝在SiO2纳米球上后滴加在纸芯片上，在紫外光下纸芯片的荧光颜色信号可以被智能手机摄像头捕捉到，以此为机理形成稳定的可视化荧光传感。该方法在90s内即可完成检测，对Hg2+的检测浓度范围为5~100μg/L，检出限为2.83μg/L。使用该方法成功实现了对海水、湖水、河水和自来水的痕量加标检测，回收率在96.8~105.4％之间。该方法效果好、成本低、使用方便，具有良好的应用前景，此外该工作有望被利用于大量环境样品的自动化大数据采集。 （2）基于分子印迹包覆二氧化锰（MnO2）纳米球的CdTe量子点荧光传感纸芯片，用于检测海水中的GTX1,4。以鸟苷为虚拟模板，合成了表面包覆可特异性识别GTX1,4的分子印迹聚合物的MnO2纳米材料。以MnO2纳米球催化H2O2分解，使得H2O2对CdTe量子点的淬灭作用减弱为机理形成荧光传感。当GTX1,4存在时，分子印迹聚合物表面的印迹孔穴被占据，阻止其内核MnO2纳米球继续催化H2O2分解，通过荧光强度变化实现对GTX1,4的定量检测。经过实验条件优化，该方法可对0.5~50μg/L浓度的GTX1,4实现快速定性定量检测，检出限为0.14μg/L。该方法具有良好的选择性和稳定性，对海水水样进行加标检测，回收率在96.8~103.2%。
水质检测;微流控纸芯片;荧光传感;汞离子;膝沟藻毒素;CdTe量子点
烟台大学
硕士
环境科学与工程
韩京龙;李博伟
2023
中文
X832
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）