基于脱氧核酶的水中铀酰离子光纤倏逝波生物传感检测技术研究

为了满足铀的高通量快速筛查及环境突发事件快速检测的需要,本研究利用脱氧核酶的特异性催化反应,结合本课题组自主研制开发的倏逝波光纤生物传感器,通过设计两步法的反应策略,即"均相反应,固相杂交"的检测方案,建立了光纤倏逝波生物传感检测铀酰离子的新型技术方法.结果发现,该方法对于5~100 nmol·L~(-1)内的铀酰离子具有良好的线性检测区间,检测限低至0.5 nmol·L~(-1),整个检测过程仅需16 min即可完成,铅和汞等10种金属离子对于本检测方法无明显干扰,表现出了对铀酰离子的良好选择性.传感光纤可重复使用100次以上,不会有信号的明显衰减,可有效降低检测成本.对丹江口水库水进行的实际水样加标回收实验结果显示,丹江口水库实际水样的加标回收率为91.6%~94.6%.本研究可为利用生物传感器法检测环境水体中的铀酰离子提供技术支撑.     

UiO-66/UiO-66-PYDC的制备及其对UO22+吸附性研究

通过水热法合成了两种锆基有机骨架材料,采用XRD、SEM、IR、TG、EDS、BET等技术对材料的结构和形貌进行了表征,并通过静态吸附实验在不同条件下测试所制材料对UO2+2的吸附性能,考察了时间、温度、初始铀浓度、pH、CO2-3对吸附的影响.结果表明:Ui O-66体系对铀酰离子的吸附以化学吸附为主,通过表面的羧基官能团与铀酰离子结合从而达到吸附的目的.此外,本实验中材料的比表面积对吸附的影响不明显.在初始最佳pH为10.5的条件下,通过热力学模型拟合发现,低浓度下Ui O-66拥有更大的吸附量.随着溶液中初始铀酰离子浓度的升高,Ui O-66-PYDC展现出更好的吸附效果.     

MIL-125(Ti)/NH2-MIL-125(Ti)材料的制备及其对铀酰离子吸附性能的研究

寻找具有高效、高吸附量、高选择性的吸附剂处理放射性的含铀废水,对环境保护具有现实意义.通过溶剂热法合成两种金属有机框架材料MIL-125和NH₂-MIL-125,并用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TGA/DSC）等仪器对两种材料的结构和形貌分别进行表征,探究不同的初始pH、初始铀浓度、吸附时间等条件下两种材料分别对UO₂²⁺吸附性能的影响.结果表明：本实验成功合成了MIL-125和NH₂-MIL-125两种材料;当初始pH分别为5和8时,MIL-125和NH₂-MIL-125材料对UO₂²⁺的吸附效果最好.通过Langmuir和Freundlich方程进行热力学拟合可知,两种材料的吸附过程更符合Langmuir方程,在25℃时MIL-125、NH₂-MIL-125对UO₂²⁺的最大吸附量分别为264.4 mg·g^-1和327.3 mg·g^-1,最佳吸附时间分别为480 min和70 min.