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环境中的小分子具有多种生理生化作用,对其进行定量检测分析是必不可少的。本学位论文分别以微生物群感效应(quorum sensing, QS)所涉及的自诱导剂(信号分子)、典型的挥发性有机化合物丙酮和三价铁离子(Fe3+)为对象,研发新的分析方法,并探究其在环境中的作用。论文的主要研究内容包括：1.基于自诱导剂-2(autoinducer-2, AI-2)与2,3-二氨基萘的衍生化反应,建立了检测AI-2的高效液相色谱-荧光检测器(high-performance liquid chromatography with fluorescence detector, HPLC-FLD)方法,该方法具有简单、灵敏和花费较少的特点。在优化后的测定条件下,该方法具有较宽的线性范围(10-14000ng/mL,R2=0.9999)和较低的检测限(1.0ng/mL);此外,通过测量大肠杆菌(Escherichia coli)和哈氏弧菌(Vibrio harveyi)的培养物无菌上清液中的AI-2浓度,进一步验证了这种方法的有效性。2.群感效应和群体淬灭(quorum quenching, QQ)效应是两个相互拮抗的过程,它们在生物反应器中的活性污泥以不同的细菌群体共存。尽管QQ的信号分子在活性污泥反应器中被检测到并被认为影响污泥性质和反应器的处理效果,但并无证明在活性污泥中存在着内源性QQ效应的直接证据。我们首次在活性污泥中检测到酰基高丝氨酸内酯降解酶的活性,并且发现其会显著得影响QS的检测结果；通过筛菌和变形梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)的进一步分析,证实群感效应和群体淬灭效应细菌共存于活性污泥中。该方法可以被用来评估生物反应器中的QQ效应,并为通过平衡QS和QQ效应过调节反应器处理效果提供了新的思路。3.三氧化钨(tungsten oxide, WO3)具有优异的物理和化学性能。目前尽管有很多不同的方法被提出来制备得到不同形貌的w03,但是仍然需要新方法来合成w03纳米结构并可控调节其形貌。通过溶解后再生两步法合成得到一种新型的自组装结构的WO3·0.33H2O纳米花。利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、扫描和透射电子显微等方法表征了对合成的WO3纳米花,考察了影响WO3·0.33H2O形貌的合成参数(温度、溶剂和时间)。与商品化的WO3相比,所制备的WO3·0.33H2O纳米花具有局域表面等离子体共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)效应和更好的光催化活性,这主要源自于五价钨(W5+)的掺杂及其自身的形貌特点；利用WO3·0.33H2O纳米传感器探究了其对丙酮的响应,发现其在50-500ppm范围内对丙酮有良好的线性和选择性,可用于丙酮的检测。4.Fe3+在生物体内是非常重要的微量金属元素,对生命体的生理生化活动有着很大影响,寻找简单、灵敏的Fe3+检测方法具有重要意义。碳量子点因其具有很强的水溶性、较高的量子产率、低毒性、生物相容性和良好的光稳定性等性质而具有检测Fe3+的能力。使用制糖业废弃的甘蔗秸秆通过一步水热法绿色合成了碳点,其量子产率为0.7%,最大发射波长为420nm。该碳点被用于Fe3+的灵敏检测,线性范围为0-20μM,检测限为1.3μM,因而可被用作Fe3+的传感材料。