稻壳基碳量子点对废水中Pb(II)的检测
2021-03-03原治坤胡恩柱朱仁发程海云肖伟栋唐丽霞杨凯
安徽化工 2021年1期
原治坤,胡恩柱,朱仁发,程海云,肖伟栋,唐丽霞,杨凯
(合肥学院能源材料与化工学院,安徽合肥230601)
稻壳是生物质资源中的一种产量巨大的农业废弃物,其资源利用已经越来越引起人们重视。稻壳含有丰富的硅、纤维素、木质素等[1-4],稻壳里丰富的木质纤维素通过热解可制备生物油[5],其本身可制作固体燃料和土壤改良剂等[6-7]。利用强碱处理稻壳后可以有效地减少硅的含量[6]。经过碳化后可以制备成稻壳基碳量子点,利用量子点独特的荧光性能对重金属元素进行定性定量检测。
碳量子点(CQDs)[8]是一种直径小于10 nm 的新型荧光碳纳米功能材料。和传统半导体量子点相比,荧光碳量子点粒径更小,水溶性好,荧光特性好,并且具有更好的生物相容性[9]。最重要的是碳量子点成本低廉,不像半导体量子点成本高昂,而且半导体量子点一般含有有毒的金属离子,对环境和人体都具有很大的危害[10]。
重金属元素是指在标准情况下单质密度大于4 500 kg/m3的金属元素[11],其中主要指一些毒性较大的金属元素,例如镉、铅等,它可以来自于矿山开采使重金属元素从地下深处暴露在地表或者地下水中,对环境和人体健康造成极大威胁。目前,重金属元素的检测方法主要有ICP、电化学法、原子吸收分光光度法等[12]。这些方法的不足之处是操作复杂,样品需进行预处理,检测速度不够快等,因此简单、高效灵敏的检测铅离子方法受到人们广泛关注。碳量子点具有优良的光学特性、小尺寸、低毒性、良好的生物相容性及易于表面修饰、制备成本低廉和反应条件温和等优点。……
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