五氯苯酚快速分析方法研究

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随着现代工农业的快速发展,环境污染问题日益严重,其中持久性有机污染物由于其性质稳定性,存在持久性,并且大都具有三致效应(致畸、致癌、致突变),对人类的健康造成了严重的威胁。五氯苯酚(PCP),作为一种典型的持久性有机污染物,近年来其检测方法有较大的发展,传统的分析方法主要建立在气/液相色谱等大型仪器基础上的,它们具有广泛的实用性、分析结果准确度高,但因成本高、仪器笨重和耗时等缺点不能满足大批量样品现场快速分析的要求。因此,发展新型的五氯苯酚的快速筛查检测技术具有十分重要的意义。本论文提出了两种PCP的快速分析方法,其一是基于TiO2纳米管材料和鲁米诺的电化学发光的反应,其二是基于无标记金纳米的显色反应,另外用无标记金的显色法还检测了PCP的一种代谢产物四氯苯醌(TCBQ)的含量,这两种新型的传感方法操作简单,灵敏度高,为PCP的检测方法提供了新的思路。具体研究内容如下:(1)基于TiO2纳米管陈列的鲁米诺电化学发光测定五氯苯酚:研究了luminol-TiO2NTs体系电化学发光行为,当TiO2NTs作为工作电极时,luminol在-0.6V处会有很强的电化学发光信号,并且,当溶液中存在PCP时,该处的电化学发光信号会得到抑制而减弱,基于此现象,建立了一种检测PCP的电化学发光方法,该方法简单,灵敏度高,线性范围宽(0.3pM3mM),检测下限达到了0.1pM。本文探讨了luminol-TiO2NTs体系的电化学发光机理,以及luminol的浓度和反应介质种类和浓度对检测效果的影响,干扰试验的分析结果表明此方法的选择性很好。(2)无标记纳米金比色法检测五氯苯酚:金纳米在一定浓度盐(如NaCl)的作用下会发生聚沉,而ssDNA可以与金纳米吸附结合,改变了金纳米表面的电荷结构,从而保护金纳米在一定浓度盐的作用下稳定存在,而由Fenton反应产生的羟基自由基(·OH)可以氧化损伤ssDNA,从而破坏了ssDNA对金纳米粒子的保护,研究发现,PCP可以消耗·OH,从而间接可以保护金纳米粒子在一定浓度盐溶液中的稳定存在。通过PCP浓度和金纳米粒子聚沉程度的线性关系来实现对PCP的定量检测,该检测方法线性范围宽(1nM1mM),检测限达到了0.5nM。(3)无标记纳米金比色法检测四氯苯醌(TCBQ):四氯苯醌是PCP的一种代谢产物,活体内PCP的检测,往往是通过检测其代谢产物,因此发展检测PCP代谢产物的方法具有重要的意义。本文基于TCBQ与含G碱基的ssDNA发生特异性化学反应,破坏ssDNA的结构和性质,间接破坏了ssDNA对金纳米粒子的保护作用,通过TCBQ浓度和金纳米粒子聚沉程度的线性关系来实现对TCBQ的定量检测,该检测方法线性范围宽(0.93nM9.3mM),检测限达到了3nM。干扰实验表明该方法选择性很高。
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