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关键词： 环境分析化学   双语教学   建设与实践   多互动式教学方法   多维考核方式  

摘要： "环境分析化学"是环境类本科的一门重要的方向课程,有很强的理论性和实践性。根据多年来"环境分析化学"双语教学的实践和经验,探讨了在地方高校环境工程专业开设双语教学的意义和目标,从师资队伍、教材选择、教学方式及考核机制等主要4个方面分析了课程的建设和教学实践开展情况。实践表明:采用以学生为主角的多互动式授课方法以及多维度的考核评价方式,对培养具有使用两种语言进行专业技术交流沟通能力的复合型人才非常有利,且在地方本科高校切实可行。

关键词： 化学发光   氧化石墨烯纳米片   氮掺杂氧化石墨烯纳米片   银离子   铜离子  

摘要： 化学发光法是一种由化学反应提供能量使物质激发产生光辐射的发光分析法,它在检测过程中无背景干扰、分析速度快且灵敏度高,因此被广泛应用于分析领域。在各类化学发光体系中,双（2,4,6-三氯苯基）草酸酯-过氧化氢（TCPO-H202）化学发光体系因其选择性好、杂质干扰小、量子产率高以及可以在接近中性条件下反应等优点,因此常被用于生物分子及小分子的检测。氧化石墨烯纳米片（GO nanosheets,GONs）是指片径小于100 nm的氧化石墨烯,作为纳米材料的氧化石墨烯纳米片具有独特的光学性质、较好的分散稳定性、生物相容性、表面基团易修饰等特点,因而在材料化学、光分析、医药分析领域备受关注。氮掺杂氧化石墨烯纳米片（N-GONs）是在氧化石墨烯纳米片中引入氮源,相比于氧化石墨烯纳米片,氮掺杂的氧化石墨烯纳米片有更多的化学活性位点、更好的光学性质,使得它在光催化及发光分析领域受到极大关注。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物,具有超高的发光猝灭能力,含氧基团的引入使氧化石墨烯有更好的稳定性,也易功能化,因此常用于生化分析、小分子检测及光学传感器领域。本论文基于上述几类氧化石墨烯纳米材料,构建了用于重金属及环境污染物质检测的化学发光共振能量转移体系,具体内容如下:（1）通过热解柠檬酸法制备了氧化石墨烯纳米片,并使用紫外分光光度法、荧光光谱法、傅里叶红外光谱法、透射电子显微镜结合X射线光电子能谱分析对产物进行了表征,还研究了其光学特性。构建了 TCPO-H202-氧化石墨烯纳米片-多肽化学发光共振能量转移体系,实现了对环境水样中Ag+的灵敏检测,其检测限为 0.03nmol L-1,线性范围为 0.1-300nmol L-1。（2）采用柠檬酸和氨水水热法制备了氮掺杂氧化石墨烯纳米片,并使用紫外分光光度法、荧光光谱法、傅里叶红外光谱法、透射电子显微镜及X射线光电子能谱法对产物进行了表征。构建了 TCPO-H202-氮掺杂氧化石墨烯纳米片-多肽化学发光共振能量转移体系,实现了对环境水样中Cu2+的灵敏检测,其检测限为0.1pmol L-1,线性范围为 0.3-100pmol L-1。（3）氧化石墨烯可以与作为化学发光能量受体的染料分子发生吸附作用,表现出良好的化学发光猝灭能力,当其与多肽链形成复合物后,不能与罗丹明6G所带的正电荷发生相互作用,产生化学发光猝灭-恢复现象,基于此,建立了TCPO-H202-氧化石墨烯-多肽-罗丹明6G化学发光体系,并实现了对环境水样中邻硝基苯酚的灵敏检测,其检测限为0.001μgL-1,线性范围为0.003-1.0μg L-1。

关键词： 卡那霉素   Pb(Ⅱ)离子   适配体   二硫化钼   DNAzyme  

摘要： 近年来,我国畜牧业、农业和水产业将卡那霉素作为常用的兽药之一,因而牛乳中兽药的残留问题也越来越受到关注。人们长期食用了残留的卡那霉素,会引起有听力减退、耳鸣或耳部饱满感（耳毒性）,严重者导致永久性的听力损失。重金属引起的环境污染事件引起了人们广泛的关注,铅重金属可通过食物链在人体富集,从而引起多种疾病发生,如:白血病、高血压等。本文利用适配体与其目标物特异性结合的性质,用二硫化钼、氧化石墨烯、金纳米粒子等新型纳米材料构建了传感界面,制得灵敏度高、选择性好、响应快、性能稳定的电化学传感器。主要研究内容如下:（1）作者制备金纳米颗粒（AuNPs）,利用金硫键和金氨键将巯基修饰的卡那霉素适配体互补链（cDNA）及辣根过氧化物酶（HRP）自组装到金纳米粒子上,制成复合物HRP-Au-cDNA。通过紫外可见吸收光谱、透射电镜等方法对AuNPs和复合物HRP-Au-cDNA进行表征。利用金硫键连接到金电极上的卡那霉素适配体与cDNA杂交后,HRP催化过氧化氢（H2O2）和氢醌（HQ）的电化学反应,产生伏安峰电流信号。利用循环伏安法、差分脉冲伏安法考察了传感器的电化学特性。在卡那霉素存在的条件下,适配体与卡那霉素结合,在金电极表面产生复合物,HRP-Au-cDNA因此从电极表面脱落,导致伏安峰电流信号减弱。采用差脉冲伏安法（DPV）,用该传感器检测了卡那霉素,在优化的实验条件下,阴极伏安峰电流值随卡那霉素浓度在0.010～150μg/L范围呈线性增大,检测限为0.005μg/L。该适配体传感器被成功地用于牛奶中卡那霉素高灵敏度和选择性的检测。（2）利用卡那霉素与其核酸适配体的特异性结合作用,制备了电化学适配体传感器,用于高灵敏度检测卡那霉素。通过简单的液相超声剥离法制备了MoS2纳米片,用原位生长法及静电作用制备二硫化钼-金纳米颗粒-氯化血红素复合物（MoS2-Au-He）。该复合物对过氧化氢的电化学还原具有高度的协同催化活性。继而用葡萄糖氧化酶（GOD）和AuNPs作为卡那霉素适配体互补链DNA（cDNA）的标记物,利用自组装作用制备了用作信号探针的复合物（cDNA-Au-GOD）,采用紫外-可见吸收光谱和扫描电镜等技术对制备的复合物进行了表征。cDNA-Au-GOD和MoS2-Au-He两种复合物都被用于构建卡那霉素适配体传感器。MoS2-Au-He起着卡那霉素适配体和信号转换剂固相平台的作用,AuNPs被用作c DNA和GOD支撑体的作用,在葡萄糖的存在下,GOD可以催化溶解O2分子还原为H2O2,利用差分脉冲伏安法记录H2O2的阴极峰电流。利用循环伏安法考察了该传感器的电化学特性,建立了适配体传感器差分脉冲伏安法检测卡那霉素的分析方法,修饰在玻碳电极（GCE）表面的MoS2-Au-He催化H2O2的电化学还原,H2O2的阴极峰电流与卡那霉素浓度在1.0 ng/L至1.0×10～5 ng/L的浓度范围随着卡那霉素浓度的增大而呈线性减小,检测限为0.8 ng/L。用该适配体传感器检测了牛奶中残留的卡那霉素,结果表明,该传感器对卡那霉素响应灵敏度高,选择性好。（3）用一步水热法制备了具有优良电化学发光（ECL）性能的花瓣状Cd S纳米颗粒,在玻碳电极（GCE）表面修饰CdS纳米颗粒和AuNPs。制备了辣根过氧化物酶-金纳米粒子-适配体（apt）复合物（HRP-AuNPs-apt）,以其作为信号探针,放大电化学发光信号。将AuNPs和壳聚糖（CS）形成的复合物滴涂到一支用CdS纳米颗粒和CS修饰的玻碳电极（CdS/CS/GCE）表面,在将复合物HRP-AuNPs-apt中的卡那霉素适配体通过Au-S键固定到该修饰电极上并且与其互补链（cDNA）杂交之后,复合物中的HRP就会催化H2O2的氧化还原反应使其被消耗,由于H2O2是CdS量子点电化学发光的共反应剂,因而会导致电化学发光信号减弱,在优化的实验条件下,电化学发光信号随着卡那霉素浓度在0.001μg/L100μg/L范围内呈线性增大,检测限为0.5 ng/L。利用直接竞争模式建立了测定卡那霉素的电化学发光新方法,将该传感器用于实际样品中卡那霉素的测定,获得满意结果。（4）本文基于催化过氧化氢还原的仿生辣根过氧化物酶的DNA酶（DNAzyme）发展了一种新颖、简便、多功能的电化学发光传感平台。将带正电荷的聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）吸附富集在氧化石墨烯上,然后将硫化镉量子点（QDs）通过与PDDA的静电吸引作用富集在氧化石墨烯上,制成复合物（P-GO@QDs）,采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、透射电镜、场发射扫面电镜等手段对P-GO@QDs进行表征。将该复合物固定到玻碳电极表面,以过氧化氢为共反应剂的硫化镉量子点可以产生电化学发光信号。富含鸟嘌呤的DNA链T30695能与铅离子结合

关键词： 微流控系统   环境分析   硫化物  

摘要： 微流控环境分析实验教学是环境分析化学教学的重要组成部分,但目前采用的实验方法仍较为传统。为使学生更好地了解微流控环境分析的特点和优势,同时将最新的环境分析方面的国际研究成果融入到教学实验课程之中,我们基于微流控分析理论的教学内容,设计了一种测定水中硫化物的微流控法分析实验。

关键词： 佳木斯一兴凯地块   黄松群   变质岩   地球化学特征   构造环境   黑龙江  

摘要： 对佳木斯—兴凯地块西南缘的黄松群进行其物源区特点、古风化条件和构造背景等分析结果显示,该套变质碎屑岩源岩为泥砂质沉积岩,源区母岩以中酸性火成岩为主。风化作用相关指数CIA、CIW及PIA,由杨木组到阎王殿组逐渐增高,而ICV值则呈递减趋势,体现了风化作用由弱到强,成分成熟度逐渐升高的特点。主量元素特征值SiO_2=69.95%、TiO_2=0.58%、TFe_2O_3+MgO=5.34%、Al_2O_3/SiO_2=0.21,微量元素特征值La=37.54×10^(-6)、Ce=72.83×10^(-6)、δEu=0.60、ΣREE=182.29×10^(-6)。REE配分模式与活动大陆边缘碎屑沉积物类似,并且在不同构造环境判别图解中,绝大多数样品投影点落入活动大陆边缘区。地球化学特征表明,黄松群碎屑岩可能沉积于活动大陆边缘环境。

关键词： 过程考核   环境分析化学   教学改革  

摘要： 环境分析化学是一门理论和实践相结合的学科专业课程,为了提高学生对环保分析课程的学习兴趣和教学质量,文章提出基于过程考核的教学方法,优化教学内容和改革教学评价等方面,提出了相应的对策,产生了较好的教学效果。

关键词： 大兴安岭   主量元素   微量元素   地球化学   物源环境  

摘要： 研究区位于大兴安岭晚古生代增生造山带中北段,在漫长的地质演化过程中发生多期次的沉积作用、岩浆作用及变质变形作用,经历了基底形成—岛弧演化—挤压造山—伸展变形—火山活动等多个阶段。以早古生代奥陶系裸河组碎屑岩为研究目标,对其物源及物源区大地构造环境进行探讨。研究表明利用碎屑岩化学成分判断源区构造环境是一种行之有效的方法。选取大兴安岭中北段奥陶系裸河组碎屑岩样品共计7块,对其进行了主量元素、微量元素分析,并采用Bhatia等人建立的标准及图解进行了源区构造环境的讨论。主量元素分析结果显示裸河组碎屑岩具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,表明源区主要为长英质岩石。稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,与上地壳元素特征类似。微量元素特征指示裸河组碎屑岩源区具有大陆岛弧构造背景及活动大陆边缘构造背景,为大陆岛弧弧后盆地沉积。

关键词： 环境分析化学  

ISBN: (数字)9787503884771 ISBN: (纸本)9787503884771

摘要： 本教材共分9章，概述了化学分析技术;介绍了环境样品处理方法，尤其是农林业环境样品;系统阐述了现代分析技术的基础理论和基本方法，某些章节的实例注重与农林相关专业的应用相结合，并在一定程度上反映现代环境分析技术的新理论与新方法。每章之后附思考题和习题。

关键词： 环境分析化学实验课程   改革与探索   生态学专业  

摘要： 本文针对生态学专业的特点及环境分析化学实验课教学的具体情况,研究探索了生态学专业环境分析化学实验教学改革的新思路,如革新教学方法,增加学习兴趣;改变学生观念,提高认识;精心选择和编排实验内容,激发学生兴趣;培养学生实事求是的科学作风和良好的实验习惯等。实际教学效果表明,通过以上的教学改革,使学生的知识、技能以及动手能力都得到大大提高。

关键词： 石墨烯复合材料   二茂铁衍生物   分子印迹   电化学传感器   1-萘胺   二苯胺   氧氟沙星  

摘要： 构建快速、高效、灵敏的电化学传感器已成为环境污染物检测的研究发展方向。本文结合分子印迹和电化学传感技术,构建三种基于石墨烯的分子印迹电化学传感器,将传感器应用于1-萘胺、二苯胺、氧氟沙星的检测。具体的研究内容如下：(1)以石墨烯/环糊精为载体,1-萘胺为模板分子,乙烯基二茂铁为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用表面分子印迹技术制备了石墨烯／环糊精的分子印迹聚合物材料(GN/CD-MIPVF),并成功构建GN/CD-MIPVF的电化学传感器。采用红外光谱、热重分析、拉曼光谱、扫描电镜和X-射线光电子能谱等手段对GN/CD-MIPVF进行了表征。采用循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了GN/CD-MIPVF传感器的电化学行为。结果表明,在最佳检测条件下,GN/CD-MIPVF传感器对1-萘胺有较高的灵敏度,其电流响应与1-萘胺的浓度在0.3～100.0 μM范围内具有良好的线性关系,检测限为0.1μM(S/N=3)。GN/CD-MIPVF传感器成功应用于环境水样中1-萘胺的检测。(2)通过NaBH4还原法合成石墨烯/纳米粒子(GR-Ru)的复合材料；采用溶胶-凝胶法,二苯胺(DPA)为模板分子,苯基三甲氧基硅烷为功能单体,正硅酸甲酯为交联剂,合成了二氧化硅的分子印迹聚合物材料。将导电性好的GR-Ru滴涂在玻碳电极上,再将二氧化硅的分子印迹聚合物滴涂在GR-Ru修饰的电极表面,成功构建二苯胺的分子印迹电化学传感器(GR-Ru/MIS)。通过循环伏安法、计时电流法和差分脉冲伏安法等手段,考察了修饰电极的电化学行为。结果表明,GR-Ru/MIS传感器对DPA具有良好的吸附性能,其电流响应是非印迹材料的3.1倍。此外,差分脉冲峰电流响应与DPA的浓度在0.05～70.0μM范围内具有较好的线性关系,最低检测限为0.02μM(S/N=3)。(3)以石墨烯／铑纳米粒子(GR/Rh)为载体,氧氟沙星为模板分子,采用甲基丙烯酸二茂铁基甲酯为功能单体,3,3’-(1‘,4’-丁烷)-双-1-乙烯基咪唑六氟磷酸盐为交联剂,合成了基于石墨烯/铑纳米粒子的分子印迹聚合物(3N/Rh-MIP)。采用扫描电镜、红外光谱、热重分析、透射电镜以及拉曼光谱等对GN/Rh-MIP进行了表征,结合差分脉冲伏安法和循环伏安法等电化学手段,考察了GN/Rh-MIP电化学传感器的电化学行为。结果证明,该传感器对氧氟沙星具有较好的选择性和吸附性。电流响应与氧氟沙星浓度在0.2～120.0μ范围内呈现良好的线性关系,最低检测限为0.06μM(S/N=3)。 GN/Rh-MIP的分子印迹传感器具有响应灵敏、快速的特点,为氧氟沙星的检测提供了一种新的方法,在环境及医药领域具有潜在的应用价值。