基于超顺磁纳米粒子-荧光小分子复合材料的重金属离子传感器的设计和性能研究

项目名称： 基于超顺磁纳米粒子-荧光小分子复合材料的重金属离子传感器的设计和性能研究

项目编号： No.51302128

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘利娜

作者单位： 洛阳理工学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着科学技术的进步，人们的生活品质越来越高，由人为因素所造成的重金属污染也越来越严重。发展高效、低廉、方便、快捷且无污染的重金属离子的检测和移除技术在环境、生物、医学等学科都有重要的理论意义和应用前景。在本项目中，我们拟设计合成介孔分子筛包覆的超顺磁Fe3O4纳米粒子（Fe3O4@mSiO2），并且把重金属离子荧光小分子探针共价嫁接到介孔分子筛的孔道中，合成一类荧光小分子探针功能化的Fe3O4@mSiO2核壳结构复合纳米材料，用来检测、吸附和移除水体系中的重金属离子。并在此基础上探索荧光小分子探针的结构和嫁接比例、介孔SiO2的孔道结构和尺寸、Fe3O4纳米粒子的尺寸和磁性以及SiO2壳层厚度对重金属离子传感、吸附和移除性能的影响。本项目的开展有可能为重金属离子在水中的检测和移除提供一种简单、高效、廉价、通用的设计方法。

中文关键词： 核壳结构；传感；Fe3O4；SiO2；

英文摘要： With the development of science and technology, people's living standards are getting higher and higher, but heavy metal contamination resulting from man's activities has become ever more serious. Developing efficient, economical, convenient, fast and no pollution detection and removal technology of heavy metal ions has important academic significance and application future in environmental, biological and medical science. During the project, we plan to fabricate Mesoporous molecular sieves coated Fe3O4 nanoparticals (Fe3O4@mSiO2), and small heavy metal fluorescent probes will be covalently bonded to the pores of mesoporous molecular sieves, forming small fluorescent probes -functionalized Fe3O4@ mSiO2 core/shell nanocomposite materials for detection, adsorption and removal of heavy metals in aqueous solution. Furthermore, we will explore how the structure and bonded ratio of small fluorescent probes, the pore size and structure of mesoporous SiO2, the magnetic properties and size of Fe3O4 nanoparticles and the thickness of SiO2 shell influence the detection, adsorption and removal properties of heavy metals. This project can provide a simple, efficient, economical and universal method for detection and removal of heavy metals in aqueous solution.

英文关键词： core-shell structure；sensor；Fe3O4；SiO2；