水介质中基于咔唑-席夫碱水解反应检测HSO_4~-的比色和荧光探针

合成出了1个新型基于咔唑的席夫碱衍生物L,评价了其在水性介质中选择性检测HSO_4~-离子的性能.在CH_3CN-H_2O (V:V=9:1)中,N-(9-乙基-咔唑-3-基)-1-甲基-1-(4-硝基苯基)甲亚胺(L)通过席夫碱的水解反应,能够选择性地识别HSO_4~-离子,并引起从橙色到无色明显的视觉颜色变化;在紫外灯下,显示出蓝色荧光.在其它阴离子存在下,由HSO_4~-离子引起的荧光增强现象没有受到影响.通过Job曲线、~1H NMR滴定光谱和HRMS谱研究了探针L检测HSO_4~-的机理.探针L对HSO_4~-离子的检出限为1.91×10~(-8)mol·L~(-1).化合物L是HSO_4~-的高选择性、高灵敏度的比色和荧光增强型探针.     

一种检测HSO3-/SO32-的水溶性荧光探针

合成了一种基于半花菁类结构和碳碳双键加成原理的HSO_3~-/SO_3~(2-)荧光探针(HcyBr)。在PBS缓冲液体系中,通过紫外吸收与荧光发射光谱研究了探针对HSO_3~-/SO_3~(2-)的响应性能。探针溶液(10μmol/L)中加入HSO_3~-/SO_3~(2-)(50μmol/L)后,30 s即可完全反应,且在396 nm处的荧光强度增强近100倍。同时该强度随HSO_3~-/SO_3~(2-)浓度(0～50μmol/L)的变化具有良好的线性关系,经计算检测限为32. 5 mol/L,远低于美国EPA限定的阀值96. 2 nmol/L。另外探针对HSO_3~-/SO_3~(2-)响应后溶液由亮黄色变为无色,而加入其他的干扰物质后几乎没有颜色变化,显示了良好的抗干扰性能。探针Hcy-Br可在纯水相中特异性识别HSO_3~-/SO_3~(2-)。     

一种检测亚硫酸氢根的苯并咪唑类荧光增强型探针及其实际应用（英文）

合成和表征了一种用于检测HSO_3~-的苯并咪唑类荧光增强型探针(FP1)。结果表明:FP1对HSO_3~-表现出了明显的荧光关-开响应,具有高的选择性和灵敏度,且抗干扰能力强,响应时间短(2 min)。FP1的荧光强度与HSO_3~-的浓度在1.2～8.1μmol·L~(-1)的范围内呈线性关系,其对HSO_3~-的检出限为0.14μmol·L~(-1)。此外,FP1能用于实际样品中HSO_3~-的检测,回收率良好,它还可应用于HeLa活细胞中对HSO_3~-进行荧光成像。     

基于席夫碱的氟离子比色探针的合成及识别性能研究

设计合成了新型的席夫碱探针2-羟基-1-萘甲醛缩-2-吡啶甲酰腙(L),通过红外、质谱、核磁氢谱和碳谱,对其结构予以了表征。利用紫外-可见吸收光谱研究了探针分子L对不同阴离子(F~-,Cl~-,Br~-,I~-,NO_3~-,CH_3COO~-,HSO_4~-,H_2PO_4~-,ClO_4~-)的识别性能,结果显示在乙腈体系中探针L对F~-具有单一选择性识别作用,可以实现对氟离子的裸眼识别。由Benesi-Hildebrand方程(采用紫外滴定光谱计算)显示,探针L与F~-以1:2的化学计量比稳定结合,二者的结合比为1.37×10~9(mol/L)~(-2),检测限为0.319μmol/L。采用~1H-NM R滴定实验研究了探针分子与氟离子的结合机理,结果表明探针L与氟离子先形成氢键然后发生去质子化过程,分子内电荷转移(ICT)是导致探针分子L和F~-作用后紫外-可见吸收光谱红移及颜色变深的主要原因。     

比率型亚硫酸氢根荧光探针的构建及其生物成像研究

本文基于萘并吡喃-吲哚盐共轭体系设计合成了能够检测亚硫酸氢根(HSO_3~-)的新型近红外比率型荧光探针.该探针对HSO_3~-识别显示出优异的选择性、较高的灵敏度和超快速的荧光响应.加入HSO_3~-后,探针展现出21.6倍(I_(520)/I_(653))的相对荧光强度的增强,并伴随着溶液颜色由紫色转变为无色.此外,高分辨率质谱和核磁氢谱滴定共同证实了该探针对HSO_3~-的检测机制是HSO_3~-与探针的不饱和碳碳双键发生了亲核加成反应.最后,探针被成功地应用于活细胞和斑马鱼幼体中HSO_3~-的原位示踪.     

1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体与含氮化合物相互作用的理论研究

采用密度泛函理论方法研究了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体[Bmim]HSO_4与氮化物喹啉和吲哚分子的相互作用,并进行了NBO和AIM分析。[Bmim]HSO_4离子对最稳定结构表明,[HSO_4]~-阴离子中的氧原子与咪唑环中正电性较大的C14-H20之间有较强的氢键作用。在分子水平上,NBO和AIM分析证实了喹啉和吲哚分子与[Bmim]HSO_4的阴离子之间有较强的相互作用,其中,喹啉分子中的氮原子与阴离子[HSO_4]~-中氢原子之间的作用以及吲哚分子中N-H的氢原子与[HSO_4]~-中氧原子之间的作用是该离子液体能够有效脱除氮化物的主要动力。     

高效阴离子色谱法测定电催化氮气氧化中NO3-/NO2-的含量

开发了一种测定高浓度SO_4~(2-)电解液(0.5 mol/L)中NO_3~-/NO_2~-含量的高效阴离子色谱法。该方法不受催化剂溶出以及其它干扰离子的影响,可以应用于电催化氮气氧化制备NO_3~-/NO_2~-。通过改变流动相的流速、淋洗液浓度以及柱温实现了SO_4~(2-)与NO_3~-/NO_2~-色谱峰的完全分离。优化得到最佳检测条件:流动相流速1.0 mL/min,柱温30℃,淋洗液浓度25 mmol/L,淋洗液设置为等浓度梯度,冲洗因子:10,此条件下在较宽的检测范围内(0～300 mg/L)实现NO_3~-/NO_2~-的高灵敏度检测。其中,NO_3~-线性关系式为:Y_2=0.0107X_2-0.0255,相关系数R~2为0.9998; NO_2~-线性关系式为:Y_1=0.0127X_1+0.0107,相关系数R~2为0.9997。     

一种新型比色荧光增强型探针识别氟离子

以2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛和1,3-二氨基硫脲为原料,通过缩合反应合成了一种新型的席夫碱化合物M1。在M1的DMSO溶液中加入F-时,溶液的颜色由无色变为黄色,同时荧光增强,而加入其它阴离子如Cl~-,CN~-,Br~-,I~-,H2_PO_4~-,HSO_4~-,Ac O~-,NO_3~-等时,M1的溶液颜色和荧光均未发生变化,通过Job's plot和1H NM R滴定等方法研究了M1选择性识别F-的机理。结果表明席夫碱化合物M1作为荧光探针可选择性的比色识别F~-,并且对F~-的检测限为0.26μmol/L。     

黄铁矿的电化学研究

黄铁矿的化学式为FeS_2,Fe~(2+)-S_2~(2-)以离子键为主,也有一定的金属键成份,具有良好的导电性。黄铁矿的结构不算复杂,但它的电极反应很复杂,文献中有不同的看法。如认为阳极反应生成Fe~(3+)和SO_4~(2-),没有Fe~(2+)和S°,也有的认为阳极氧化产物是Fe~(2+)、S°及少量HSO_4~-,HSO_4~-是通过硫的纯化学氧化所得。至于反应机理就更难以取得一致的意见。本文在总结阳极与阴极过程实验事实的基础上,报告黄铁矿第一步阳极反应与阴极反应的动力学参数并探讨电极反应的历程。     

离子色谱电导-紫外检测器串联法测定海洋沉积物孔隙水中的4种阴离子

建立了电导-紫外检测器串联离子色谱法测定海洋沉积物孔隙水中的NO_2~-,NO-3,PO_4~(3-)和SO2-4,选用高通量色谱柱和保护柱,以1.9 mmol/L Na HCO3-3.2 mmol/L Na2CO3为淋洗液,采用电导和紫外检测器同时检测4种离子,抑制电导检测器检测PO_4~(3-)和SO2-4,紫外检测器检测NO_2~-和NO-3以消除高含量Cl-的影响。在优化的色谱条件下,单个样品测试时间为6 min,NO_2~-,NO-3,PO_4~(3-)和SO2-4的方法检出限分别为17.2,32.0,144和22.7μg/L。对2个真实样品进行检测,各离子的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.5%~5.3%,对样品进行加标回收实验,加标回收率为95.6%~105.6%。     

甲醛—碘量法测定污水中二氧化硫

现代工业的迅速发展,工业废水、废气中含有大量的二氧化硫,常规废水中二氧化硫含量的测定,是利用容量分析中的直接碘量法来测,因测定过程中常受其它还原性物质的干扰,造成结果的准确度差,本法就是基于这些不足而改进的,为了进一步证明此方法的优点,求得不同环境下的最佳反应条件,做了这一专题试验。二氧化硫在溶液中主要以HSO_3~(2-)、SO_3~(2-)形式存在,此试验时,水样中的二氧化硫主要是以HSO_3~-的形式存在,改良的甲醛—碘量法是在加入掩蔽剂以后,溶液中没有HSO_3~-的存在,只有某些还原性的金属离子,或其它有还原性的物质,如AsO_3~(3-)、Sn~(2+),当用碘标准溶液滴定时,有如下反应     

基于香豆素衍生物反应型识别CN~-的紫外荧光传感器及其应用研究

设计合成了一种基于N-4-吡啶基香豆素-3-甲酰胺的新型的CN~-传感器Q1.通过紫外和荧光光谱研究了传感器Q1对10种不同阴离子的识别性能.当向含水10%(DMSO/H_2O,V∶V=9∶1)的Q1中分别加入CN~-,F~-,Cl~-,Br~-,I~-,Ac O~-,H _2PO_4~-,HSO_4~-,Cl O_4~-和SCN~-等阴离子后,发现CN~-的加入,使得Q1在304 nm处的吸收峰增强;相应的荧光光谱在431 nm处产生较强的发射峰;在365 nm紫外灯照射下,加入CN~-的Q1溶液会产生蓝色荧光.同时,其它离子的加入无上述现象.Q1中加入CN~-后光学性质改变的特点可实现在紫外、荧光双通道中检测CN~-,并且对CN~-的检测不受其它竞争离子的干扰.Q1对CN~-的荧光最低检测限为1.44×10~(-8) mol/L,低于世界卫生组织(WHO)规定在饮用水中CN~-的最高含量(1.9μmol/L).另外,核磁滴定、红外、质谱结果表明,Q1对CN~-可能的识别机理是这二者之间发生加成反应,此推断通过密度泛函计算亦可佐证.值得注意的是,该结果可应用于对樱桃核仁中CN~-的检测,实现了在食物样品中的实时监测.     

时钟反应系 HCHO-HSO_3~--SO_3~(2-)的 pH 突跃法测定 HSO_3~-盐的含量

时钟反应的终点,一般用显色剂出现颜色指示。本文探讨HCHO-HSO_3~-SO_3~(2-)系列受酸催化形成缔合型离子的pH突跃,作为HSO_3~-定量的分析依据。     

氮掺杂碳点荧光探针检测高锰酸根

以樱花为原材料,利用一步水热法合成氮掺杂碳点(NCDs)。合成的NCDs用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术进行了表征。基于MnO_4~-对NCDs荧光猝灭的特性,构建了检测MnO_4~-的荧光探针,该探针检测MnO_4~-的线性范围为3. 30～256μmol/L,检出限(LOD)为0. 15μmol/L,并探讨了NCDs与MnO_4~-相互作用的机制。同时,将构建的荧光探针成功应用于湖水及自来水中微量MnO_4~-的检测,建立了在环境水样中检测MnO_4~-的方法。     

D-π-A型偶氮苯酚探针对氟离子的比色识别

设计合成系列D-π-A偶氮苯酚探针,利用紫外-可见光谱对F~-、Cl~-、Br~-、I~-、HSO_4~-、H_2PO_4~-、NO_3~-和AcO~-阴离子进行识别,考察探针电子结构和空间位阻对F~-识别能力的影响。结果表明,在乙腈中P1～P4对F~-能选择性地识别,检测限达到0.10～0.63μmol·L~(-1)(1.90～11.97 ppm),探针分子与F~-形成的络合物共轭程度增大有利于对F~-识别,识别基团邻位取代基团空间位阻对F~-识别并不产生明显的影响。~1H NMR滴定表明识别机理为探针分子酚羟基与F~-通过氢键结合形成1∶1络合物。     

胆酸和柠檬酸根共同修饰的银纳米粒子对H_2PO_4~-的比色识别

本文合成胆酸和柠檬酸根共同修饰的银纳米粒子(CA+C-Ag NPs),通过银纳米粒表面的配体胆酸与H_2PO_4~-阴离子之间的络合作用,诱导CA+C-Ag NPs团聚,溶液由黄色变为酒红色,因而该银纳米探针可以选择性识别H_2PO_4~-。该银纳米粒探针检测H_2PO_4~-的线性范围为2×10~(-6)~1×10~(-5)mol·L~(-1),比色检测限为7×10~(-7)mol·L~(-1),具有较高的灵敏度。     

苯甲醛缩氨基脲铜（II）配合物为载体的高选择性硫氰酸根离子电极的研究

首次研究以苯甲醛缩氨基脲铜（II）[Cu(II)-BASA]为中性载体的PVC膜电极， 该电极对硫氰酸根离子（SCN~-）具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister 选择性行为，其选择性次序为：SCN~- > ClO_4~- > I~- > Sal~- > Br~- > NO_3~- > Cl~- > NO_2~- > SO_3~(2-) > SO_4~(2-) > H_2PO_4~-。电极在pH 6. 0的磷酸盐缓冲体系中，对SCN~-在1.0 * 10~(-1)～8.0 * 10~(-6) mol/L浓度范围 内呈近能斯特响应，斜率为56.0 mV/sSCN~- (28 ℃)，检测下限为3.0 * 10~(-6) mol/L。采用交流阻抗技术和紫外可见光谱技术初步研究了阴离子与载体的作用机 理，结果表明配合物中心金属原子的结构以及载体本身的结构与电极的响应行为之 间有非常密切的构效关系。该电极具有响应快、重现性好、检测限低、制备简单等 优点。将电极初步应用于实际样品废水分析，结果与HPLC法一致。     

苯甲醛缩氨基脲铜（II）配合物为载体的高选择性硫氰酸根离子电极的研究

首次研究以苯甲醛缩氨基脲铜（II）[Cu(II)-BASA]为中性载体的PVC膜电极， 该电极对硫氰酸根离子（SCN~-）具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister 选择性行为，其选择性次序为：SCN~- > ClO_4~- > I~- > Sal~- > Br~- > NO_3~- > Cl~- > NO_2~- > SO_3~(2-) > SO_4~(2-) > H_2PO_4~-。电极在pH 6. 0的磷酸盐缓冲体系中，对SCN~-在1.0 * 10~(-1)～8.0 * 10~(-6) mol/L浓度范围 内呈近能斯特响应，斜率为56.0 mV/sSCN~- (28 ℃)，检测下限为3.0 * 10~(-6) mol/L。采用交流阻抗技术和紫外可见光谱技术初步研究了阴离子与载体的作用机 理，结果表明配合物中心金属原子的结构以及载体本身的结构与电极的响应行为之 间有非常密切的构效关系。该电极具有响应快、重现性好、检测限低、制备简单等 优点。将电极初步应用于实际样品废水分析，结果与HPLC法一致。     

离子色谱法测定核电站一回路冷却剂中痕量F~-,Cl~-和SO_4~(2-)

建立离子色谱法测定核电站一回路冷却剂中痕量氟离子F~-,氯离子Cl~-,硫酸根离子SO_4~(2-)的方法。采用80 mmol/L硼酸溶液配合氢氧化钾淋洗液发生器在线生成淋洗液,梯度洗脱,淋洗液流量为1.2 mL/min,在选定的分析条件下,NO_2~-,NO_3~-,PO_4~(3-)和CO_3~(2-)不干扰F~-,Cl~-,SO_4~(2-)的测定。F~-,Cl~-,SO_4~(2-)的质量浓度与其色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数分别为0.999 8,0.999 5,0.999 7,线性范围分别为0.85~30.0,2.65~30.0,2.00~30.0μg/L。F~-,Cl~-,SO_4~(2-)测定结果的相对标准偏差分别为0.56%~1.58%,0.85%~3.62%,1.21%~4.60%(n=7)。F~-,Cl~-,SO_4~(2-)的加标回收率分别为98%~104%,98%~108%,93%~108%。该方法快速、准确,满足核电站一回路冷却剂中痕量F~-,Cl~-,SO_4~(2-)的检测要求。     

可裸眼识别氟离子的比色化学传感器的研究

设计合成了一种基于久洛尼定的苯腙型化学传感器C1,应用紫外-可见吸收光谱研究了该传感器分子与阴离子的相互作用。结果表明:传感器分子C1在乙腈中可以选择性地识别氟离子,氟离子加入可使吸收光谱发生50 nm红移,溶液颜色由黄色变为紫色;其他阴离子Cl~-,Br~-,I~-,ClO_4~-,HSO_4~-,NO_3~-,AcO~-和H_2PO_4~-的加入不会对吸收光谱产生明显的影响,可见所设计的传感器分子C1可作为高选择性裸眼识别氟离子的比色传感试剂。