基于荧光猝灭的光纤光化学氧传感器的研究及其在BOD测定中的初步应用

摘要

该论文共由三章组成:1.文献综述;2.基于荧光猝灭的光化学氧传感器的研制;3.光化学氧传感器在生化需氧量(BOD)测定中初步应用.该工作的主要贡献在于:(1)通过二甲基二甲氧基硅烷有机改性四甲氧基硅烷调整溶胶-凝胶基质的极性和柔韧性,成功解决了基质同荧光指示剂之间的极性匹配问题,制备了对溶解氧响应灵敏、快速和光性能稳定的氧传感膜;(2)通过改进溶胶-凝胶过程,以凝胶液掺杂PVA对菌体进行包埋,成功解决了单纯使用PVA包埋存在的微生物膜溶涨性问题,制备了对有机物响应灵敏的光化学BOD微生物传感膜,菌体的活性能够长期保存;(3)基于氧传感膜光化学检测溶解氧具有不消耗氧、无需搅拌的特点,首次研究了微生物传感膜在测定液不搅拌、不通空气情况下其响应行为同测定液中有机物含量的关系,并提出了细菌呼吸作用的空气恢复法.初步实验结果表明,微生物传感膜荧光强度变化速率最大值同测定液中BOD值在一定范围内呈现良好线性关系.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1光化学氧传感器

1.1研究、开发光化学氧传感器的必要性

1.2光化学氧传感器的荧光猝灭原理

1.3国内外相关研究状况

1.4展望

2生化需氧量及BOD微生物传感器

2.1生化需氧量及其测定意义

2.2五日生化需氧量

2.3 BOD微生物传感器的工作原理及特点

2.4 BOD微生物传感器的发展状况和发展趋势

3溶胶—凝胶技术及其在化学、生物传感器中应用

3.1溶胶—凝胶技术的基本原理

3.2溶胶—凝胶基质特点

3.3溶胶—凝胶技术在化学、生物传感器试剂包埋中应用现状

3.4结语

4参考文献

第二章基于荧光猝灭的光化学氧传感器的研制

1引言

2实验部分

2.1试剂和仪器

2.2制膜步骤

3结果和讨论

3.1荧光指示剂的选择

3.2溶胶-凝胶包埋过程的优化

3.3光化学氧传感膜的性能表征

3.4光纤光化学氧传感器的组装

4参考文献

第三章光化学氧传感器在BOD测定中初步应用

1引言

2实验部分

2.1试剂和仪器

2.2细菌的培养

2.3细菌的固化

2.4测定步骤

3结果和讨论

3.1细菌固定方式的选择与优化

3.2微生物膜响应模式研究

3.3微生物膜响应恢复方式的研究

3.4细菌包埋量与线性范围

3.5温度、pH值对微生物传感膜响应活性的影响

3.6 BOD微生物传感膜响应的重现性及长期稳定性

3.7结论

4参考文献

在学期间论文发表情况

致谢