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双酚A在纳米通道中迁移特性的研究

作　者: 范小雪
导　师: 黄杉生
学　校: 上海师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 金纳米通道 电渗流 β-环糊精 双酚A
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


纳米通道(nanopore, nanochannel, nanotube, nanotuble)是指孔径在0.1～100 nm的孔或管道结构。由于纳米级结构的尺寸效应、比表面积效应以及管道内外特殊的物理化学性质,纳米通道技术在化学、材料学、生物医学和生命科学等领域应用广泛,并在分离分析研究中显示出了高度的优越性和实用性。环境中分布或残留的化学物质对人体和动物内分泌系统的不良影响已引起广泛关注。在已发现的数十种内分泌干扰物中,壬基苯酚、辛基苯酚、双酚A和2,4-二氯苯酚等以其相似的结构特征和类雌激素活性被划分为一类新的研究对象——酚类环境雌激素。其中双酚A是生产聚碳酸酯和环氧树脂的重要原料,目前在我国还处在生产和使用的高峰期,因此,建立高灵敏度和高选择性的定性定量分析方法具有重要意义。将纳米通道优良的分离能力与环境分析检测融合在一起,可发展一种新的基于纳米通道的纳米传感技术,简便、快速、灵敏和高选择性的分离检测环境中的酚类雌激素。为此,本文开展了以下几个方面的工作:1以多孔聚碳酸酯膜为模板,采用化学沉积法制备了孔径可控的金纳米通道膜,并用紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其进行表征。通过研究影响金纳米通道形成的各项因素,优化了实验条件,制备出了重现性高,可控性好的金纳米通道阵列。2利用Au与某些原子特异性结合的能力在金纳米通道内修饰氯离子,考察其内部的电渗流。在电场的作用下,通道内产生电渗流,且电渗流的大小和方向可通过控制过膜电流的大小和方向得到控制。利用Au-S键共价结合的特性在通道内修饰半胱氨酸,改变电解液pH值,可使半胱氨酸带不同电荷,进一步考察了通道内部带电性质对电渗流的影响。结果发现,通道内电荷的多少和正负可影响电渗流的大小和方向。3以金纳米通道膜为载体膜,在通道内修饰疏水性的十二烷基硫醇和亲水性的对巯基苯胺,以改变通道内的亲疏水特性,研究在不同孔径、亲疏水性不同的金纳米通道中β-环糊精包合作用对双酚A过膜情况的影响,探讨了可能的作用机制,为双酚A的进一步研究提供理论依据。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-26
  1.1 纳米通道技术研究进展  10-21
    1.1.1 生物性纳米通道  11-13
    1.1.2 材料性纳米通道  13-18
    1.1.3 纳米通道中的电渗流  18-21
  1.2 环境中酚类雌激素研究现状  21-25
    1.2.1 研究意义  21-22
    1.2.2 国内外研究现状及发展趋势  22-25
  1.3 本文构思  25-26
第二章 金纳米通道的制备与表征  26-32
  2.1 前言  26-27
  2.2 实验部分  27-28
    2.2.1 仪器与试剂  27
    2.2.2 金纳米通道的制备  27-28
    2.2.3 金纳米通道的表征  28
  2.3 结果与讨论  28-31
    2.3.1 金纳米通道的制备机理  28-29
    2.3.2 影响金纳米通道形成的因素  29-31
  2.4 小结  31-32
第三章 金纳米通道中电渗流的表征与控制  32-44
  3.1 前言  32
  3.2 实验部分  32-36
    3.2.1 仪器与试剂  32-33
    3.2.2 实验方法  33-34
    3.2.3 电渗速度的计算  34-36
  3.3 结果与讨论  36-43
    3.3.1 膜的表征  36
    3.3.2 苯酚的标准曲线  36-37
    3.3.3 电渗流对过膜通量的影响  37-38
    3.3.4 过膜电流对电渗速度的影响  38-40
    3.3.5 膜表面性质对电渗流的影响  40-42
    3.3.6 金纳米通道中的电渗流  42-43
  3.4 小结  43-44
第四章 β-环糊精对双酚 A 在通道内迁移特性的影响  44-53
  4.1 前言  44-45
  4.2 实验部分  45-46
    4.2.1 仪器与试剂  45
    4.2.2 实验方法  45-46
  4.3 结果与讨论  46-52
    4.3.1 金纳米通道膜的表征  46-47
    4.3.2 包合物的表征  47-49
    4.3.3 β-环糊精对双酚A 在通道内迁移特性的影响  49-52
  4.4 小结  52-53
参考文献  53-61
致谢  61-62
硕士阶段主要研究成果  62

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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