多元量子点荧光传感对食药中重金属的精准检测研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:isc70279
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重金属作为工业社会中的重要角色,广泛存在于我们生活中。由于重金属易迁移、高蓄积且难以转化,导致环境中处处存在着重金属污染的安全隐患。特别地,在食品和药物原材料—中药材中普遍存在着重金属超标的现象,对人体健康构成极大威胁,因此,对食品和药物中重金属的含量进行监测,对于国计民生有着刻不容缓的现实意义。然而传统的重金属检测方法虽然灵敏度高,但是仪器成本高、需专业人员操作且耗时耗材,不利于普及。目前常用基于传感器的重金属快检方法,其快速简便和成本低的优势解决了传统检测方法的一些问题,却仍存在着易受干扰、灵敏度低和选择性差的问题。因此,迫切需要一种快速简便、低成本、高精确度、高特异性的便于普及的重金属快检新方法。本论文旨在应用多元量子点荧光传感方法,实现对食药中重金属离子的快速、简便和精准的定量分析。主要内容如下:第一章:绪论对环境中尤其是食品和药物中的重金属污染情况进行了概述。从重金属在环境中的存在形式、迁移途径及毒理机制等方面进行分析,揭示了造成环境中重金属污染严重的原因,指出了重金属污染对人体健康的严重危害。其次,综述了六种传统的重金属检测方法,分析了传统检测方法的优势和缺陷,针对这些缺陷介绍了目前重金属检测方法的研究热点及研究现状。并在此基础上,介绍了本研究检测方法的特点和优势。第二章:基于ZnCdSeQDs的“turn-off-on”模式检测Pb2+针对量子点检测重金属方法中灵敏度低和特异性差的问题,提出应用Pb2+猝灭ZnCdSeQDs荧光的现象,通过在检测体系中加入能够与Pb2+特异性结合的S2-使ZnCdSeQDs的荧光得到恢复从而形成“turn-off-on”检测模式,提高此检测体系对Pb2+的灵敏度和特异性。该检测体系对Pb2+的检测限低至2.6 nmol?L-1,显著低于美国环境保护局(EPA)规定的72 nmol?L-1,线性范围为0.02~9.00μmol?L-1。然后在相同条件下,通过替换金属离子和加入矿泉水、绿茶及黄连实际样品,对该方法的特异性、抗干扰性和加标回收率进行检测,结果显示该方法特异性好、抗干扰性高、回收率达到95.2%~104.4%,在Pb2+实际检测中具有很大的应用前景。第三章:CQDs/GSH-CdTeQDs比率荧光探针检测Cu2+针对量子点荧光强度易受环境中温度、湿度和光照强度以及检测仪器的背景噪音等因素的影响从而导致检测准确度低的问题,提出了比率荧光检测的新方法。通过将CQDs和GSH-CdTeQDs按一定比例混合在一起,制备成CQDs/GSH-CdTeQDs比率荧光探针。其中,CQDs为参比荧光团,GSH-CdTeQDs为检测荧光团,比率荧光探针通过将两个良好分辨发射峰的荧光强度比值I602/I438作为定量指标,可有效消除外部因素的干扰,提高检测的准确度。该检测方法对Cu2+的检测限低至0.35 nmol?L-1,线性范围为10~100 nmol?L-1。然后在相同检测体系中,通过替换金属离子和加入牛血清、绿茶及自来水实际样品,对该方法的特异性、抗干扰性和加标回收率进行检测,结果显示该方法特异性好,抗干扰性强,回收率在96.2%~104.3%范围内。此外,通过加入不同浓度的Cu2+,该比率荧光探针可展现从红到蓝的颜色变化,具有优异的可视化效果。第四章:g-Cd Td/r-CdTeQDs比率荧光探针检测Hg2+为了进一步提高比率荧光探针检测重金属的特异性和灵敏度,将比率荧光探针中的参比荧光团换成能够对各类重金属特异性响应的检测荧光团。探针中g-Cd Td QDs和r-CdTeQDs均能对不同种类重金属产生特异性响应,将g-Cd Td QDs和r-CdTeQDs的荧光强度比值即I513/I595作为检测指标,可以显著提高该比率荧光探针对Hg2+的特异性和灵敏度。该检测方法对Hg2+的检测限低至3.7nmol?L-1,线性范围为40~500 nmol?L-1。特别地,通过将单量子点g-Cd Td QDs和r-CdTeQDs及g-Cd Td/r-CdTeQDs对不同种类重金属离子的响应效果进行对比,结果表明相对于单量子点,比率荧光探针显著地提高了对Hg2+的特异性。此外,在实际样品中的加标回收率为90.2%~104.3%,在实际应用方面有巨大的潜力。
其他文献
研究区位于兴蒙造山带中段西拉木伦断裂带、温都尔庙俯冲-增生杂岩带以南、白乃庙岛弧带北部的朱日和地区。本文对内蒙古朱日和地区石炭系的岩石组合、沉积特征、沉积相、地
随着城市环境污染、交通拥堵等问题日益凸显,在绿色、共享理念的引导下,在互联网、GPS定位等技术快速发展的支持下,公共自行车作为低碳、环保、健康出行方式的代表应运而生并迅速发展壮大。目前公共自行车系统运营过程中存在的车辆调配滞后问题严重影响系统运转效率及用户体验。如何对网点用车需求量进行预测,准确评估系统中各网点的重要程度,优先对重要性程度更高的网点自行车数量进行监管调度是解决车辆调配滞后问题的有效
精锻叶片榫头的质量决定着其使用寿命。由于精锻只可形成叶身,其榫头仍需二次铣削,且精锻叶片具有叶身薄、体积小、易变形等特点加大了精锻叶片榫头的铣削加工难度。国内对精
我国是核桃种植和生产大国,但因为我国核桃的采摘和商品化处理多以个体农户为主,规模化程度较低。因此,缺乏专业和科学的指导,导致进入市场的核桃品质参差不齐。本文通过研究
随着人类社会的不断进步和经济水平的快速发展,水资源短缺与水环境恶化问题日益突出。区域水质水量联合优化配置是解决区域水资短缺、水环境恶化的关键措施之一。然而,在水资
具有优异光电性能的有机-无机复合钙钛矿在光电探测器、太阳能电池、激光等领域得到了广泛应用。同时,全无机钙钛矿因具有相近的光电性能以及更高的稳定性而引起了人们的关注
甘薯(Ipomoea batatas Linn.Lamarck)是浙江省内极为重要的薯类作物,现已形成较完整的深加工产业链。然而甘薯加工中产生的皮渣副产物约占总量20-30%,却一直难于高值化利用。甘
业绩预告制度是我国资本市场的重要制度之一,它要求上市公司在定期报告发布之前先对该阶段的业绩进行预测并披露,从而满足投资者对信息及时性的要求,这对缓解信息不对称程度
随着在役桥梁结构安全性问题的凸显,针对桥梁结构健康监测和状态评估的研究越来越受到人们的重视。移动荷载识别作为桥梁结构的健康监测和状态评估研究的主要内容之一,对桥梁
环氧树脂涂料因具有高性价比、高附着力、耐水性好等优点而常被应用于动车底部防腐,防沙石冲击。环氧涂料常用聚酰胺作为固化剂,但由此得到的结冰,聚酰胺本身具有较高的极性,