尼龙6/量子点薄膜的制备及其重金属离子检测研究开题报告
2021-02-22 11:02
1. 研究目的与意义(文献综述)
自从工业革命以来,随着工业的进步以及城市建设的加快,重金属元素以各种各样的形式广泛存在于自然界中。虽然有些重金属是生命活动所必需的微量元素,但是大部分重金属当含量超过一定限制时,会对生命体产生严重的危害。近年来随着工业发展,重金属对环境的污染问题及其产生的危害逐渐受到广泛关注,成为全球关注的一个热点问题。目前国际上针对水环境中的重金属离子检测的方法主要有以下几种:原子吸收光谱法、电化学分析法、电感耦合等离子体质谱法、液相色谱法等。但是这些方法普遍存在的问题就是需要昂贵的大型设备做支撑、分析操作的步骤较为复杂、检测限较低。
目前,静电纺丝是一种简便、通用的制备纳米纤维技术。为了充分利用静电纺丝的优势制备功能材料,许多纳米粒子或者其前驱体已经应用在静电纺丝中。量子点则由于其超高的比表面积、量子限域效应、良好的光化学稳定性以及狭窄可调的荧光发射峰在化学和生物传感领域受到了广泛的关注。
量子点由于具有与传统有机染料相比更加独特的荧光性质,如荧光发射光谱较窄且对称、量子产率高等,使其在化学分析、生物医药甚至太阳能电池方面的应用都逐渐受到重视。在国内,量子点在重金属离子检测领域的应用报道也日益增多,但在应用前首先要解决的问题就是荧光稳定性以及胶体稳定性。目前来说,高质量的量子点通常是采用有机高温裂解法在有机体系中合成,这种量子点由于表面带有疏水性配体,使其难以直接应用于水性环境中。虽然对有机相合成的量子点进行表面修饰,可能会实现对水溶液中多种重金属离子的检测,但是通常的表面修饰如表面壳层包覆、配体交换等会降低量子点的荧光量子产率并且影响量子点的胶体稳定性。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
(1)阅读文献,了解国内外重金属离子检测的研究概况和发展趋势;
(2)以尼龙6和甲酸为原料,通过静电纺丝法制备尼龙6纳米纤维膜,采用浸涂法,使量子点附着于薄膜上,制备荧光均匀的聚合物/量子点复合薄膜;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅文献,确定具体实验路线,准备实验原料以及仪器和设备,确定实验方案,完成开题报告;
第4-9周: 通过静电纺丝制备尼龙6薄膜,采用浸泡法将量子点结合到薄膜表面,制备尼龙6/量子点薄膜,探究尼龙6/量子点薄膜的离子检测性能;
第10-12周:采用sem分析纤维形貌,通过ftir分析复合薄膜结构,通过荧光分光光度计进行复合膜的荧光性能以及离子检测性能研究;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]cherie r. kagan, efrat lifshitz, buildingdevices from colloidal quantum dots. science, 2016, 353: 6302.
[2]jessirie dilag, hilton kobus, cadmium sulfidequantum dot/chitosan nanocomposites for latent fingermark. forensic scienceinternational, 2009, 187 :97–102.
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