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纳米通道是指孔径在0.1~100nm范围内的孔或管道结构,具有比表面积大、尺寸可控以及管道易功能化修饰等优点,在生物物质分离、生物医学、有机小分子、手性物质等化合物的分离中起着至关重要的作用。某些有机小分子如食品染料罗丹明B和二苯胺等有致癌、致畸等风险,它们严重危害着人类的健康。环境雌激素(EDCs)双酚A、邻苯二甲酸二丁酯,其分子结构与人体内正常雌激素分子结构非常相似,当它们进入人体后,干扰人体生殖、发育等生理活动。目前,环境中此类物质的测定方法主要有GC-MS法、HPLC法、LC-MS、SFC等。尽管这些方法具有较好的灵敏度,但它们复杂、费时,且仪器不易携带,在连续监测及现场测定中受到限制。相对于传统的分离方法,发展灵敏、便捷、高分离度的分离技术具有重要意义。本文研究了金纳米通道的制备、应用纳米通道技术分离污染物有机小分子、环境雌激素,以及对L-半胱氨酸在金纳米通道吸附特性进行了电化学表征。研究内容主要包括以下几个部分:(1)以聚碳酸酯膜为模板,应用化学沉积法,成功制备了金纳米通道。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)对纳米通道进行表征。利用金-硫共价键分别将不同碳链长度的十八烷基硫醇、十二烷基硫醇、1-庚硫醇分别修饰在金纳米通道内,得到疏水性各异的纳米通道,根据罗丹明B和二苯胺的亲疏水性不同,在纳米通道的迁移速率不同,实现二者的分离。结果表明,在十八烷基硫醇修饰的金膜中可以完全分离罗丹明B和二苯胺。而十二烷基硫醇、1-庚硫醇修饰的金膜对两种物质的分离度分别为36.63和1.691。(2)L-半胱氨酸具有独特的化学结构,可通过巯基吸附自组装在金纳米通道的内壁上,常常被用作纳米通道的修饰,但其在纳米通道的吸附特性却鲜见报道。将修饰L-半胱氨酸的金纳米通道用O-形套固定在玻碳电极表面后,以该电极作为工作电极,采用三电极体系,实验发现,体系的交流阻抗发生变化,且体系的交流阻抗随着L-半胱氨酸的吸附量增加而降低。实验得到L-半胱氨酸在金纳米通道吸附达到饱和的时间及浓度,并考察了吸附时间对物质透过量的影响,为表征金纳米通道内壁修饰物提供一种新的手段。(3)金纳米通道内壁修饰L-半胱氨酸,控制溶液的pH值,在低的pH值下L-半胱氨酸质子化而带正电,而在此环境下环境雌激素BPA和DBP所带电荷不同,两者在此纳米通道内迁移有差异,实现纳米通道用于两种环境雌激素污染物的分离,两者的分离度从1.494提高到2.466。在研究中利用金纳米通道的特殊性质,结合常规检测手段,探索了纳米通道技术在环境雌激素、有机小分子污染物的分离检测方面的应用并取得了一定的结果。通过这些研究,丰富了纳米通道技术,同时也为环境中的污染物分离检测提供了新的思想及方法。