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基于可磁分離時間分辨熒光傳感體系的持久性有機污染物檢測技術及機理研究
撰寫時間:2019/02/19文章來源:環境應急技術與風險管理研究中心(生態環境損害評估研究中心)

    本項目圍繞“磁性熒光”“有機物檢測與可見光催化”主要開展三方面研究。一是構建可磁分離熒光傳感體系用于水環境中雙酚A(BPA)和Hg2+檢測。研究人員利用Fe3O4NPs、MGO等特性,利用aptamer對BPA的特異性捕獲,構建BPA熒光傳感體系。該熒光傳感體系對BPA具有高特異性和選擇性,檢測限達pg/mL級,且可在實際水體中應用。此外,在MNPs基礎上,引入富T堿基序列用于識別并捕獲水環境中Hg2+。該類可磁分離熒光傳感器對于Hg2+的檢測限達nmol/L級,同時,在多種干擾離子存在的混合液中仍能精確識別并捕獲Hg2+,抗干擾能力強,并可在實際水樣應用。二是構建熒光傳感器用于pH檢測。設計合成了一種稀土銪離子配合物,并將其作為pH探針用于水環境中pH的時間分辨熒光檢測研究。該探針熒光壽命為0.5440 ms。時間分辨熒光強度與pH值呈現較好的線性關系。DO和離子強度變化對pH檢測結果幾無影響。應用于實際水樣中時,與玻璃電極的檢測結果相比,該熒光探針檢測結果的偏差在0.09-0.13之間。同時,制備基于萘酰亞胺衍生物和卟啉的共價固定內參比熒光pH傳感器。此傳感器有效消除因設備條件變化和外界環境而引起的干擾,共價固定熒光載體以有效地防止熒光物質流失,且其壽命在一個月以上,并表現出良好的選擇性、重現性,響應時間小于90s。三是制備可見光催化劑用于水環境中BPA、苯酚、抗生素、有機染料等的降解。研究人員利用離子沉淀法和光致還原法等方法設計合成10余種高效穩定的可見光響應催化劑。對催化劑的降解性能、循環使用性能、穩定性等進行分析,提出可能存在的降解機理。催化劑在可見光下,對于目標物的降解效率通常在90%以上。4次重復使用后,降解效率仍在85%左右。研究發現,·O2-是光催化反應體系中的主要活性物質,其次是h+,而·OH在體系中起的作用較微弱。上述研究的開展對于水環境中有機污染物的識別與去除提供了科學參考和理論依據。

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