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众所周知,有机染料作为染色剂广泛应用于染发、纺织、印染等行业,然而越来越多的研究表明,有机染料具有潜在的致癌性和基因毒性。因此任意排放未经处理的含有有机染料的工业和生活废水,会污染饮用水源,进而严重危害人类健康。另一方面,废水中的有机染料污染物大多难以降解,这些污染物会降低水体的透明度而阻碍水生生物的光合作用。如何高效降解或去除废水中有机染料污染物对于环境保护和公共安全方面而言具有重大意义,因此得到人们的广泛关注。目前,降解有机染料污染物的方法主要包括生物降解、活性炭吸附、化学氧化降解等,然而这些方法通常都需要昂贵的仪器和复杂的操作程序,因此,开发高效快速简单的降解废水中有机染料的方法就显得尤为重要。有机磷农药（organophosphorus pesticides,OPs）是使用最多的杀虫剂,在农业上有着广泛应用,另外由于其具有较大毒性而被当做化学武器使用于军事活动和恐怖袭击中。有机磷农药的毒性作用主要是作用于人类和哺乳动物的中枢神经,使中枢神经正常的生理功能发生紊乱或受到严重破坏,同时导致乙酰胆碱酯酶的失活,进而造成神经递质乙酰胆碱的积累,从而引发一系列临床并发症,严重的情况甚至会导致死亡。迄今为止,文献报道了多种方法用来检测有机磷农药,例如,GC-MS联用法、LC法、酶活性抑制法等。虽然这些分析方法的检测灵敏度可以达到很高,但是这些方法通常成本高,所需设备价格昂贵,而且需要使用者具有熟练的仪器操作经验,因此并不适用于野外及紧急情况下快速分析检测。基于上述事实,迫切需要发展高效快速便捷分析方法实现有机磷农药的检测应用。过氧化氢溶液,俗称双氧水,为无色无味的液体,它在三废处理、纸浆及织物漂白、化学品合成、灭菌消毒、防腐除臭等方面发挥作用。通常过氧化氢溶液的工作浓度介于0.01和3%（w/w0）之间,结果会有大量的过氧化氢被释放到环境中,同时过氧化氢也会存在大气（少量）和海水中,研究发现释放到环境中的过氧化氢会造成多种细胞的氧化损伤,长期接触环境中的过氧化氢会影响人类健康。因此检测和控制过氧化氢释放到环境前后的浓度尤为重要,而开发简单便携灵敏的检测过氧化氢的方法能够为这一方面工作带来极大的便利。纳米金属氧化物由于其结构的特殊性而具有多种优异的理化性能（如:类酶活性等）,近几年来在化学化工、食品安全、环境保护、生物医学、电子科学等领域得到广泛应用。在本研究论文中,我们通过一步法高效制备聚合物包被的新型纳米金属氧化物,并基于此材料建立了高效降解有机染料污染物的新方法、发展了一种快速、灵敏、有效检测有机磷农药残留的新方法和开发了简单有效的新装置实现对过氧化氢的检测分析应用。论文共分以下四个部分:第一章绪论本章首先对有机染料和有机磷农药进行了概述,接着介绍了过氧化氢对环境的影响及过氧化氢主要的检测方法。最后对纳米金属氧化物的性能、制备方式及应用范围进行了介绍。第二章聚丙烯酸包被纳米四氧化三钴的制备及其在有机染料污染物降解中的应用研究有机染料的使用让我们的生活变得五彩缤纷的同时也带来了大量含有机染料污染物的废水。这些废水排到河流当中,会造成水体透明度下降、缺氧、自我净化能力下降等一系列问题,严重干扰水生生物的正常生长。同时,大部分有机染料生物毒性大、成分复杂,摄入受有机染料污染的饮用水会对人和动物等生物的健康造成巨大伤害。水体中有机染料污染物的降解不但可以缓解其带来的环境危害,还可以回收再利用处理后的水而节约宝贵的水资源,因此具有重要且深远的意义。本研究工作中我们在温和的条件下利用一步合成法制备了聚丙烯酸包被的纳米四氧化三钴（PAA-Co3O4）,该材料粒径小、比表面积大,具有优异的催化活性,能够用于有机染料污染物的降解,同时基于该材料我们进一步制作了一个简易的反应器装置能够完成对有机染料污染物的高效降解并实时监测该过程,具有显著的实用性。第三章聚丙烯酸包被纳米二氧化铈的制备及其在有机磷农药检测中的应用研究我国是农业大国,以有机磷为代表的农药的大量使用,在为农业生产带来巨大利益的同时,也伴随着严重的环境问题和食品安全问题,因此开发快速便捷的有机磷农药残留检测的分析方法一直以来都是研究的热点。在本研究中,我们成功合成了水溶性好、尺寸小、催化活性高的聚丙烯酸包被的纳米二氧化铈（PAA-CeO2）,利用PAA-CeO2的类氧化酶性能,我们进一步发展了一种新型的比色分析法实现对有机磷农药的检测应用。该方法的检测体系由PAA-CeO2,乙酰胆碱酯酶（AChE）,硫代乙酰胆碱（ATCh）和显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）所组成。PAA-CeO2可以催化TMB发生氧化反应而显蓝色,而当加入AChE和ATCh以后,AChE可以催化ATCh产生TCh,TCh可以抑制PAA-CeO2催化TMB的活性,从而导致蓝色变浅或变无。随着有机磷农药的增多,AChE的活性随着农药的增多而降低,产生更少的TCh,从而导致更多的TMB被PAA-CeO2催化氧化显示蓝色,所以,溶液的颜色随着有机磷农药的浓度变化而变化。我们选取两种有机磷农药作为研究对象,一种是敌敌畏,一种是甲基对氧磷,利用该方法检测这两种有机磷农药,其对应的检测限分别是8.62 μg/ml和26.73 μg/ml。我们提出了基于PAA-CeO2类酶活性的比色法实现有机磷农药的高效快速检测,该方法具有巨大的应用潜力,有望为日常生活检测有机磷农药提供一种有效的检测手段。第四章基于聚丙烯酸包被纳米二氧化铈的比色法检测过氧化氢的应用研究过氧化氢（H2O2）在日常生产生活中发挥重要作用,然而不正确的排放过氧化氢到环境中,也会造成严重的环境问题影响人类健康,因此需要对过氧化氢释放到环境前后的浓度进行严格检测和控制。在本研究中,我们利用具有还原性的聚丙烯包被的纳米二氧化铈（PAA-CeO2）作为比色探针,当加入过氧化氢后,PAA-CeO2中的Ce3+从无色被氧化为黄色的Ce4+,利用该反应特性能够实现对过氧化氢的比色分析应用。我们进一步利用Arduino微控制器和TCS230传感器,设计了一个便携式比色检测装置,能够实现将溶液的颜色转变成RGB数值显示在屏幕上,大大缩小了比色检测仪器的体积,结合基于PAA-CeO2的比色法能够实现现场快速检测过氧化氢,同时设备仪器价格低廉,便于推广。