基于光催化材料的微生物檢測方法的基礎(chǔ)研究
發(fā)布時間：2020-12-08 10:09
環(huán)境中微生物的快速檢測對控制微生物造成的安全問題具有重要意義,但諸多微生物檢測方法面臨二次污染和敏感元件被污染的問題。開發(fā)具有殺菌功能的微生物檢測方法則可很好的解決這些問題。本文以氧化鋅（ZnO）納米棒陣列和鹵氧化鉍（BiOX,X=Cl和I）半導體作為基礎(chǔ)光催化材料,以海洋腐蝕微生物SRB和常見E.coli以及S.aureus作為模式菌,探索了光催化材料在構(gòu)建微生物檢測方法的技術(shù)手段。結(jié)合光催化材料的光電轉(zhuǎn)換特性,通過貴金屬修飾、原位生成量子點（QDs）敏化和生物侵蝕光催化材料構(gòu)建了微生物快速檢測方法。在此基礎(chǔ)上,進一步研究了貴金屬自身或半導體材料的光催化作用對微生物的殺滅性能,對開發(fā)具有俘獲清除和殺滅微生物的集成多功能微生物檢測方法具有重要的指導意義,具體研究內(nèi)容如下所述:（1）構(gòu)建了一種基于生物合成CdS QDs敏化ZnO納米棒陣列的SRB光電化學檢測方法。首先采用原電池法在FTO表面制備了ZnO納米棒陣列,然后利用APTES對其進行硅烷化并借助APTES上的氨基引入Cd2+,利用Cd2+與SRB特征代謝產(chǎn)物（H2S...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】：137 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
不同形貌的BiVO4（Xiang等.，2016b）
晶體結(jié)構(gòu)的棍球模型（a）立方巖鹽礦，（b）立方閃鋅礦和（c）（ zgür 等.，2005） Stick and ball representation of ZnO crystal structures: (a) cubic rockzinc blende and (c) hexagonal wurtzite ( zgür et al., 2005)有像 TiO2那樣得到廣泛的研究，但由于 ZnO 對污染物具率，ZnO 在光催化領(lǐng)域也得到較多的關(guān)注。利用超聲輔助成法，Lai 等（2011）制備了一系列的花狀 ZnO 納米結(jié)空位相對含量較高的樣品具有較大的反應速率常數(shù)和較性，而制備過程中采用超聲波處理能夠降低 ZnO 中氧空低其光催化活性。在不含表面活性劑的條件下，Wang 等溫合成方法成功地合成了一維氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)。研究比，具有花狀形貌的 ZnO 在紫外光照射下對 4-氯苯酚具
刻工藝在交錯電極間隙上選擇性生長 ZnO 納米棒陣列結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑了金-金屬（MSM）的紫外線探測器。與傳統(tǒng)無陣列結(jié)構(gòu)的 ZnO MSM 光探，由于 ZnO 陣列具有非常大的比表面積，容易促進陣列表面的氧吸附所以合成的陣列紫外光探測器具有更高的光響應性。由于 ZnO 陣列結(jié)高的電子傳輸效率和較大的比表面積，其被廣泛應用于電化學傳感器中.3 所示，Sun 等（2015a）采用電還原的方法在紙電極表面制備 RGO，低溫水熱合成法在 RGO 紙電極表面制備 ZnO 納米棒陣列。借助 RGO傳輸速率和 ZnO 納米棒陣列提供的豐富捕獲探針位點，以 ZnO/rGO 紙底的電化學傳感器平臺可實現(xiàn)在較寬的線性范圍內(nèi)對人體絨毛膜促性敏檢測。Lin 等（2012）首先以電化學沉積的方法在在氧化銦錫（ITO）基板表面生長以 ZnO 納米棒陣列，隨后以 ZnO 電極作為模板，分三步用酸溶解模板制備功能化的 PPy 納米管陣列作為電極，該電極可以實30 μM 的濃度區(qū)間對 Cu2+的高靈敏的電化學檢測。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]海洋污損生物附著及防除途徑[J]. 王珊珊,張瑞標,劉振華,劉曉燕,呂云云. 河北漁業(yè). 2016(11)
[2]海水環(huán)境生物腐蝕污損與防護[J]. 張盾,王毅,王鵬,吳佳佳,戚鵬,陳士強,孫艷. 裝備環(huán)境工程. 2016(04)
[3]電解防污技術(shù)及其實際應用情況探析[J]. 李軍威,田俊杰,馬光皎. 全面腐蝕控制. 2015(10)
[4]環(huán)境友好型海洋防污涂層的研究進展[J]. 劉麗萍,曹秀鳳. 材料導報. 2014(S1)
博士論文
[1]釩酸鹽半導體材料的制備及其光催化殺菌性能的研究[D]. 鞠鵬.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2015
本文編號：2904915
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】：137 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
不同形貌的BiVO4（Xiang等.，2016b）
晶體結(jié)構(gòu)的棍球模型（a）立方巖鹽礦，（b）立方閃鋅礦和（c）（ zgür 等.，2005） Stick and ball representation of ZnO crystal structures: (a) cubic rockzinc blende and (c) hexagonal wurtzite ( zgür et al., 2005)有像 TiO2那樣得到廣泛的研究，但由于 ZnO 對污染物具率，ZnO 在光催化領(lǐng)域也得到較多的關(guān)注。利用超聲輔助成法，Lai 等（2011）制備了一系列的花狀 ZnO 納米結(jié)空位相對含量較高的樣品具有較大的反應速率常數(shù)和較性，而制備過程中采用超聲波處理能夠降低 ZnO 中氧空低其光催化活性。在不含表面活性劑的條件下，Wang 等溫合成方法成功地合成了一維氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)。研究比，具有花狀形貌的 ZnO 在紫外光照射下對 4-氯苯酚具
刻工藝在交錯電極間隙上選擇性生長 ZnO 納米棒陣列結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑了金-金屬（MSM）的紫外線探測器。與傳統(tǒng)無陣列結(jié)構(gòu)的 ZnO MSM 光探，由于 ZnO 陣列具有非常大的比表面積，容易促進陣列表面的氧吸附所以合成的陣列紫外光探測器具有更高的光響應性。由于 ZnO 陣列結(jié)高的電子傳輸效率和較大的比表面積，其被廣泛應用于電化學傳感器中.3 所示，Sun 等（2015a）采用電還原的方法在紙電極表面制備 RGO，低溫水熱合成法在 RGO 紙電極表面制備 ZnO 納米棒陣列。借助 RGO傳輸速率和 ZnO 納米棒陣列提供的豐富捕獲探針位點，以 ZnO/rGO 紙底的電化學傳感器平臺可實現(xiàn)在較寬的線性范圍內(nèi)對人體絨毛膜促性敏檢測。Lin 等（2012）首先以電化學沉積的方法在在氧化銦錫（ITO）基板表面生長以 ZnO 納米棒陣列，隨后以 ZnO 電極作為模板，分三步用酸溶解模板制備功能化的 PPy 納米管陣列作為電極，該電極可以實30 μM 的濃度區(qū)間對 Cu2+的高靈敏的電化學檢測。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]海洋污損生物附著及防除途徑[J]. 王珊珊,張瑞標,劉振華,劉曉燕,呂云云. 河北漁業(yè). 2016(11)
[2]海水環(huán)境生物腐蝕污損與防護[J]. 張盾,王毅,王鵬,吳佳佳,戚鵬,陳士強,孫艷. 裝備環(huán)境工程. 2016(04)
[3]電解防污技術(shù)及其實際應用情況探析[J]. 李軍威,田俊杰,馬光皎. 全面腐蝕控制. 2015(10)
[4]環(huán)境友好型海洋防污涂層的研究進展[J]. 劉麗萍,曹秀鳳. 材料導報. 2014(S1)
博士論文
[1]釩酸鹽半導體材料的制備及其光催化殺菌性能的研究[D]. 鞠鵬.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2015
本文編號：2904915
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