阿特拉津在纳米通道中的迁移特性研究

【摘要】： 纳米通道指孔径在0.1～100nm的孔或管道结构。特殊的纳米效应使纳米技术受到越来越多的关注。纳米通道因其独特的小尺寸,物理化学性质,在材料物理、化学、生物医学等方面的应用表现出高度的优越性。目前,纳米通道技术研究的内容主要涉及通道的制备、物质在通道内的迁移规律及相关应用。本文从通道的研制和修饰出发,考察农药分子在通道内的迁移规律,应用通道技术实现物质的分离测定。 阿特拉津作为使用广泛的除草剂,因其具有淋溶性,是造成水污染的重要污染物之一。因此,发展灵敏,便捷,具有高分离度的农药分离技术无疑具有重要意义。农药残留物常用仪器分析法主要涉及到气-质联用、高效液相色谱法、液-质联用、超临界流体色谱等。相对传统的分离方法,应用纳米通道技术对环境污染物进行分离检测的工作少有报道,为此,本文开展以下几个方面的研究工作： (1)以多孔聚碳酸酯膜为模板,采用化学沉积法制备不同孔径的金纳米通道,对化学沉积过程中的各种影响因素进行研究,采用紫外光谱、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜等进行表征,制备出重复度高,可控性好的纳米通道阵列。 (2)以金纳米通道膜为载体膜,对阿特拉津和百草枯的分离进行研究。在金纳米通道内修饰十八烷基硫醇,根据阿特拉津与百草枯本身亲疏水性质不同,在疏水性纳米通道内的迁移有差异,实现二者的完全分离。 (3)以金纳米通道膜为载体膜,在金纳米通道内壁修饰十八烷基硫醇,研究不同类型的表面活性剂对修饰通道性质的影响,探讨可能的作用机制,为应用疏水性通道对物质进行分离提供一定理论依据。 (4)以金纳米通道膜为载体膜,采用戊二醛交联法在金通道内壁修饰阿特拉津抗体,选用最佳纳米通道孔径,在合适的pH值,缓冲液离子强度下,基于阿特拉津与阿特拉津抗体之间的免疫反应,实现了阿特拉津与乙基对氧磷的分离。 在研究中利用金纳米通道的特殊性质,结合常规检测手段,探索了纳米通道技术在农药分子的分离检测方面的应用并取得了一定的结果,发展了一些简单易行的分离检测阿特拉津的方法,并对相关理论进行探讨。通过这些研究,丰富了纳米通道技术,同时也为环境中的污染物分离检测提供了新的思想及方法。