水滑石增敏化学发光行为及其在阴离子染料废水分析中的应用研究

摘要

随着人民生活水平的逐步提升和工业生产近几年来迅猛地发展，水体环境污染问题与人们日渐提高的生活水平和各行业之间矛盾也日渐突出。水体污染主要来源于城市的生活污水的排放和工业废水。染料废水量大并且处理工艺复杂，成为水体环境主要污染源之一。染料废水大多数体现出抗氧化性、抗光解性的特性，使得染料脱色加大，不易降解。各行业的迅速发展造成的过量染料废水的排放，对环境造成了不可逆转的危害，因而研究一种高效和高选择性的染料检测方法具有十分重要的现实意义。本文通过选用无机层状纳米材料水滑石有选择性吸附阴离子型染料茜素红S(ARS)整体猝灭化学发光信号强度的现象，建立了一种速度快、具有较高工作效率的检测染料的分析方法。本论文的主要内容简述如下:
　　(1)选用恒pH值法合成镁铝比为3∶1的镁铝碳酸根水滑石，发现制得的水滑石可以很有效地催化luminol-H2O2化学发光体系，吸附ARS后的水滑石增敏效果降低，并对luminol-H2O2发光体系起到了猝灭的作用。依据此现象构建了ARS化学发光分析方法，ARS浓度在0.5μM-30μM与化学发光强度呈较好的线性关系。将上述建立的分析方法，运用在实际样品中，成功地检测了实际样品染料废水中ARS的含量。
　　(2)在进一步研究ARS影响化学发光的机理过程中，发现蒽醌结构中酚羟基的位置对化学发光信号强度影响较大，因此成功地运用了化学发光有效地鉴别了不同取代基位置的羟基蒽醌，通过荧光发射光谱，紫外吸收光谱，以及不同取代基位置的羟基蒽醌的量子产率，解释了反应机理。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 水滑石的基本概念

1．2．1 水滑石的结构特点、性质和功能

1．2．2 影响水滑石结晶度的因素

1．3 水滑石的合成方法

1．3．1 共沉淀法

1．3．2 焙烧复原法

1．3．3 表面原位合成法

1．3．4 模板合成法

1．3．5 其他合成方法

1．4 水滑石的应用

1．4．1 在功能性材料领域的应用

1．4．2 在生物医药领域的应用

1．4．3 在光电领域的应用

1．4．4 在催化、分离、吸附领域的应用

1．5 化学发光概论

1．5．1 化学发光基本理论

1．5．2 常见的化学发光反应

1．5．3 化学发光分析方法的应用

1．6 染料的检测方法

1．6．3 荧光纳米胶束法

1．7 本课题的提出

1．7．1 研究内容

1．7．2 研究意义

第二章 镁铝碳酸根水滑石增敏鲁米诺-过氧化氢化学发光体系高选择性测定废水中阴离子染料

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．3 Mg-Al-CO3水滑石的合成

2．2．4 Mg-Al-NO3水滑石的合成

2．2．5 ARS溶液的制备以及吸附试验

2．2．6 鲁米诺溶液的配置

2．2．7 化学发光实验

2．2．8 实际样品的测定

2．3 结果与讨论

2．3．3 ARS对LDH-luminol-H2O2发光体系的影响

2．3．4 ARS抑制LDH-luminol-H2O2发光体系的机理探究

2．3．5 反应条件的优化

2．3．6 LDH-luminol-H2O2化学发光体系检测ARS污染物的应用

第三章 基于镁铝碳酸根水滑石增敏鲁米诺-过氧化氢化学发光体系实现高效检测不同的羟基蒽醌

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 Mg-Al-CO3水滑石的合成

3．2．3 结构类似物溶液的制备

3．2．4 鲁米诺溶液配制

3．2．5 羟基蒽醌溶液的吸附试验

3．2．6 化学发光实验

3．2．7 化学发光光谱实验

3．2．8 香豆素-3-羧酸(3-CCA)溶液的配置

3．3 结果与讨论

3．3．2 蒽醌结构类似物对LDH-luminol-H2O2化学发光体系的影响机理探究

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢

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