精氨酸-罗丹明类Pb~(2+)荧光探针合成及识别性能

以罗丹明B、水合联氨、精氨酸为原料,合成了精氨酸-罗丹明类荧光探针化合物。利用红外光谱、核磁等技术对探针结构进行表征,利用荧光光谱研究其光谱性能及对金属离子的识别性能,同时也考查了金属离子浓度等因素的影响。结果表明,合成的荧光探针在乙腈/水溶液(1:3,V/V)中能对Pb~(2+)有较高的选择识别性能,且受常见金属离子的干扰较小,探针的荧光强度与Pb~(2+)浓度(11.50~27.56μmol/L)呈较好的线性关系,相关系数R~2=0.992,检出限为9.91μmol/L。Job’s曲线表明,荧光探针与Pb~(2+)的络合比为1:1,同时探讨了探针响应机理。     

基于联萘酚衍生物的荧光传感器对Ca~(2+)的选择性测定

设计了基于联萘酚衍生物(LZ)的高选择性的荧光化学传感器,分别采用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了其对Ca~(2+)的识别.结果显示,与其他金属离子,如Ag~+、Al ~(3+)、Bi ~(3+)、Cd~(2+)、Co~(3+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Hg~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni ~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)相比,探针LZ对Ca~(2+)呈现良好的选择性.并且该探针在486nm处的荧光强度与Ca~(2+)浓度在2~7μmol/L范围内呈现良好的线性关系,其回归系数为0.994,检测限为0.8μmol/L,多次测定的相对标准偏差为2%.     

富勒烯量子点荧光探针的合成及对铁离子的检测

以富勒烯C_(60)为碳源,通过水热法一步合成水溶性好且具有明亮蓝色荧光的富勒烯量子点。基于Fe~(3+)对量子点荧光的淬灭机制,建立一种高效快速检测Fe~(3+)的分析方法。在0～50μmol/L的Fe~(3+)浓度范围内,量子点荧光淬灭程度与Fe~(3+)的浓度呈良好的线性关系(R~2=0. 996),检出限为0. 14μmol/L。     

水杨醛异烟酰腙Cu~(2+)荧光探针的研究

由异烟肼与水杨醛缩合得到水杨醛异烟酰腙荧光探针A,荧光光谱和紫外可见光谱实验表明:荧光探针A是一种选择性高、灵敏度好的Cu~(2+)荧光探针。在4~20μmol/L范围内,Cu~(2+)的浓度与荧光探针A(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为11.2μg/L。Job实验表明:Cu~(2+)与荧光探针A的络合比为1∶2,结合常数为2.92×109L/mol。     

一个基于菲咯啉的Pb(Ⅱ)荧光探针

设计并合成了一种基于菲咯啉的Pb~(2+)荧光探针L.在探针L的DMF-H_2O (V∶V=1∶1, 10 mmol/L Tris, pH=7.4)溶液中,加入Pb~(2+)后导致其荧光猝灭,同时可以观察到溶液的颜色由黄色变为橙色,检测限低至2.68×10~(-7) mol/L.通过紫外光谱、荧光光谱、高分辨质谱、核磁共振氢谱和计算拟合等手段研究了传感器L和Pb~(2+)离子的络合模式.进一步研究发现, L可以作为一种重复利用的检测Pb~(2+)荧光探针,并用于对活细胞中的Pb~(2+)的荧光成像.     

一种含芴聚合物对Pb2+,Cd2+,Cr3+金属离子的检测

利用一种芴类共轭聚合物,通过紫外分光光度计与荧光分光光度计测试其对Pb~(2+),Cd~(2+)和Cr~(3+)三种金属离子的紫外响应性与荧光淬灭性。在聚合物溶液中分别加入Pb~(2+),Cd~(2+)和Cr~(3+)三种金属离子,紫外吸收峰位于298nm和308nm;荧光最大发射峰位于335nm。研究发现,Pb~(2+)对聚合物溶液的紫外响应性有影响,Cd~(2+)和Cr~(3+)对聚合物溶液的紫外响应性无明显影响;Pb~(2+)对聚合物溶液的荧光强度有轻微增强的作用,而加入Cd~(2+)和Cr~(3+)的聚合物溶液荧光强度骤降,发生了明显的淬灭。不同pH值范围下的光谱研究表明,pH值在5.0～6.0区间时,加入Cr~(3+),聚合物溶液荧光强度明显下降;pH值在6.0～7.0区间时,加入Cd~(2+),荧光强度明显下降;pH值在4.5～6.0区间时,加入Pb~(2+),荧光强度明显下降。     

异烟肼缩2-羟基-1-萘甲醛酰腙Ni~(2+)荧光探针的研究

由2-羟基-1-萘甲醛与异烟肼缩合得到异烟肼缩2-羟基-1-萘甲醛酰腙(探针1)。荧光光谱实验表明:探针1是一种选择好、灵敏度高的Ni~(2+)荧光探针。当Ni~(2+)浓度在0~20μmol/L范围内,Ni~(2+)的浓度与探针1(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为5.10μg/L。Job实验表明:Ni~(2+)与探针1的络合比为11,结合常数为7.83×103L/mol。     

微波法制备丙三醇碳量子点并用作Fe~(3+)探针

以丙三醇为原料,经一步微波法制备了碳量子点(CDs),所制备的碳量子点粒径分布在4~25 nm之间,其平均粒径为16.5 nm.荧光光谱结果表明,相比于Cu~(2+),Ca~(2+),Mn~(2+),Co~(2+),Fe~(2+),Ni~(2+),Zn~(2+),Na~(2+)Cd~(2+),Mg~(2+),Pb~(2+),K~+和Ag~+等13种常见金属离子,该碳量子点对Fe~(3+)显示出高选择识别性,且Fe~(3+)浓度在10~60μmol/L之间呈现良好的线性关系,检出限为2μmol/L.     

一种新型表面功能化树脂的合成及其水体微量Pb~(2+)的固相萃取性能

以甲基丙烯酸环氧丙酯和二乙烯基苯为单体合成其共聚树脂,在此基础上,进一步胺基化改性,获得了共聚树脂的表面功能化。以傅里叶变换红外光谱表征,探明其可能的合成及改性机制。尝试了功能化树脂上水体微量Pb~(2+)的富集,结果表明,20μg/L初始Pb~(2+)浓度下改性树脂上Pb~(2+)的静态及动态饱和吸附容量分别可达135μg/g及278μg/g。系统研究了不同方法对Pb~(2+)的洗脱,实验结果表明,优化条件下Pb~(2+)的洗脱率约达100%。基于改性树脂对0.5μg/L Pb~(2+)的固相萃取,可实现对水体微量Pb~(2+)的高效富集,富集倍数可达100倍,且不同批次装填的平行固相萃取柱间的重现性良好。     

三维花状硅酸镁富集-X-射线荧光光谱法测定水中痕量铅锌铜

X-射线荧光光谱(XRF)分析技术在自动化程度、分析成本和对环境的影响等方面具有明显优势,已被应用于现场快速检测中。但其用于直接测定水体中金属元素时,检出限过高,不能满足检测要求。本研究采用一步混合溶剂热法合成了三维花状结构硅酸镁(Three-dimensional flower-shaped magnesium silicate,3DFMS)纳米材料,以此材料作为吸附剂,选择性富集水中的Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cu~(2+),使用便携式能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)仪直接分析测定。通过电子显微镜、氮气吸-脱附等对3DFMS的形貌和结构进行表征,并对富集-EDXRF检测中的实验条件进行了优化。优化后的条件为:吸附剂用量为100 mg,水样体积150 m L,p H=4,吸附时间为10 min。在优化条件下,测定Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cu~(2+)的线性范围为2.0~240μg/L,检出限分别为0.57、0.69和0.76μg/L。对各金属离子浓度为100μg/L的试样连续测定5次,相对标准偏差为3.8%~5.0%,用于测定实际水样中金属离子的回收率为88.0%~118.0%。本研究建立的3DFMS富集-便携式EDXRF法快速简便,无有机试剂污染,成本低,适用于水体中痕量Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cu~(2+)的现场快速检测。     

异亮氨酸修饰电极在痕量铅测定中的应用

建立了以异亮氨酸修饰玻碳电极为工作电极、方波伏安法测定Pb~(2+)的方法,优化确定了电极修饰及Pb~(2+)测定的条件。在最佳条件下,在5.0~50 nmol/L和0.05~5.0μmol/L范围内,Pb~(2+)的氧化峰电流与其浓度呈线性关系,检测限为3.41 nmol/L,并对口红中的Pb含量进行了测定。机理研究表明,Pb~(2+)在修饰电极上的电化学反应受到扩散作用控制。     

Cu2+修饰的氮掺杂石墨烯量子点荧光传感器检测2-巯基苯并噻唑的研究

采用一步水热合成法制备了氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs),量子点表面的特定官能团与Cu~(2+)进一步结合后,形成N-GQDs-Cu~(2+)络合物,有效地猝灭了荧光。加入2-巯基苯并噻唑(MBT)时,由于MBT与Cu~(2+)具有强作用力,使得Cu~(2+)从量子点表面解离下来,量子点荧光恢复。据此构建了一种基于Cu~(2+)修饰的氮掺杂石墨烯量子点的高灵敏荧光传感器用于MBT的检测。在最佳实验条件下,MBT在0.4～40.0μmol/L浓度范围内与荧光恢复强度呈良好线性,检出限为0.1μmol/L。该方法用于实际水样中MBT的检测,加标回收率为95.0%～101%。     

荧光素/层状钇氢氧化物复合体的发光性能及对Hg2+的识别

合成了层状钇氢氧化物(LYH)复合体FN/OS-LYH(FN为荧光素,OS为1-辛烷磺酸钠),研究了复合体的光致发光性能及剥离态胶体对Hg~(2+)的荧光识别性能。固态下,FN的钠盐不发光,FN/OS-LYH复合体发射黄绿光(564 nm);甲酰胺中,剥离为胶体悬浮液后,复合体发射绿光(540 nm,即剥离后蓝移24 nm),比FN阴离子的发射(572 nm)蓝移32 nm。复合体对高毒性Hg~(2+)具有很好的荧光识别能力,优于其他离子(Mg~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+)和Cd~(2+))。复合体加入Hg~(2+)后发生荧光淬灭,Hg~(2+)检测限为2.73×10-7mol·L-1,淬灭常数(Ksv)为4.82×102 L·mol-1。     

荧光素类镁离子荧光增强型分子探针的制备及光谱性能研究

以荧光素与色酮-3-甲醛为原料合成了一种荧光增强型Mg~(2+)分子探针。采用核磁和质谱等对探针结构进行了表征。通过荧光光谱分析了探针的光谱性能。结果表明,探针对Mg~(2+)具有高选择性,可以特异性识别Mg~(2+),而不受其他金属离子的影响。Mg~(2+)浓度在0. 6～24μmol/L范围内,与体系荧光强度呈现良好的线性关系,检出限为0. 435μmol/L。探针识别Mg~(2+)过程具有良好的可逆性。探针与Mg~(2+)以1:1比例进行配位的。探针对Mg~(2+)的识别机理是由于Mg~(2+)参与了与N,O原子的配位,使得分子内螺环发生了由闭环到开环的变化造成的。该探针在金属离子定量与分子检测等领域具有潜在的应用价值。     

聚对氨基苯磺酸-MoS_2纳米片复合膜修饰玻碳电极溶出伏安法测定Pb~(2+)

通过滴涂及电聚合的方式在玻碳电极(GCE)表面制备了二硫化钼(MoS_2)-聚对氨基苯磺酸(pABSA)复合膜修饰电极,并通过循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS)对修饰电极进行了表征。该复合膜对Pb~(2+)具有良好的催化活性,利用方波溶出伏安法(SWSV)对Pb~(2+)在复合膜上的电化学行为进行了研究。在最优条件下,Pb~(2+)的溶出峰电流值与其浓度在0.5 nmol/L～2.5μmol/L的范围内呈良好线性关系,R~2=0.9983,检出限为0.1 nmol/L。同时探究了电解质种类、pH、富集时间、富集电位等因素对Pb(NO_3)_2溶出伏安响应信号的影响。对实际样品进行检测,加标回收率98.6%～101.2%。     

不同尺寸量子点-菲啰啉体系对镉检测的影响

采用不同尺寸的高荧光量子产率、单分散性水溶性CdTe量子点(QDs)与菲啰啉(Phen)配体结合,组装成QDs-Phen荧光探针。Phen对不同尺寸量子点荧光猝灭效率以及光致空穴转移效率表现为:2.3 nm的绿色CdTe量子点2.8 nm的黄色CdTe量子点3.3 nm的橙色CdTe量子点;不同粒径QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)的检测发现:粒径2.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.02~0.6μmol/L,检测限为0.01 mol/L;粒径2.8 nm QDsPhen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.1 nmol/L~1.0μmol/L,检测限为0.05 nmol/L;而粒径3.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.2 nmol/L~1.5μmol/L,检测限为0.1 nmol/L。为选择合适粒径量子点的荧光探针对Cd~(2+)实际检测提供依据。     

微波辅助法一步合成荧光碳点用于水中三价铁离子的检测

以柠檬酸为碳源,丙三醇为反应溶剂和微波吸收介质,通过微波辅助法一步合成了荧光碳点.该方法快速、环保,合成的碳点尺寸均一、分散性好.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱和X射线光电子能谱对所合成碳点的结构和性质进行了表征.基于三价铁离子能够选择性地猝灭碳点荧光的特性,建立了基于碳点检测实际水样品中Fe~(3+)的方法.该方法线性范围为5～50μmol/L,检出限为2.16μmol/L,在加标样品中Fe~(3+)的加标回收率为96.8%～106.0%.     

基于水杨醛席夫碱锌配合物交联稳定化荧光聚合物胶束的合成及其对铜离子的荧光响应性

以S-十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α″-乙酸)-三硫代碳酸酯(DMAT)为链转移剂、2-羟基-5-乙烯基苯甲醛(HVB)为单体,利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法(RAFT)合成结构明确、数均相对分子质量可控的水杨醛聚合物(PHVB)。将PHVB直接地与单端胺基功能化聚乙二醇(m PEG-NH2)按n(—NH2group)/n(—CHO group)=0.50投料进行醛-胺缩合反应,获得接枝率为50%的两亲性接枝水杨醛席夫碱聚合物PHVB-graft-PEG。采用凝胶渗透色谱仪(GPC)和核磁共振氢谱(1H NMR)对合成的聚合物的数均相对分子质量和结构进行了确证。将PHVB-graft-PEG直接地分散于无水乙醇中,自组装形成以聚乙烯水杨醛席夫碱为核、聚乙二醇为壳的胶束,然后以所得胶束为微反应器,与Zn(OAc)2进行配位反应得到外壳为可溶性链段PEG,内核为发光水杨醛席夫碱锌配合物的PHVB-graft-PEG/Zn~(2+)交联稳定化胶束。通过紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(FLL)、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)分别对胶束的交联稳定化过程进行了表征。研究结果表明,经交联稳定化后,PHVB-graft-PEG/Zn~(2+)胶束在干燥后仍可在水和常见有机溶剂中再分散形成粒径大小约为100 nm、在约460 nm处发射出蓝光荧光的纳米粒子,并且可作为荧光传感器,在水溶液中对Cu~(2+)离子进行选择性识别,其荧光淬灭率与Cu~(2+)离子浓度(0~50μmol/L范围内)呈线性关系,最低检测下限至0.5μmol/L,而其它共存离子如Cd~(2+)、Mg~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Ca~(2+)、Hg~(2+)、Al3+、Mn~(2+)等对Cu~(2+)离子的荧光响应性没有干扰,即可实现对Cu~(2+)离子进行定量检测。     

结晶紫光谱探针法无标记检测Pb~(2+)的DNA生物传感器

基于Pb~(2+)与凝血酶适配体(Thrombin Aptamer,TBA)特异性结合,以及结晶紫(CV)与凝血酶适配体、G-四链体结合后荧光信号的差异,建立了一种简单、灵敏、无需标记检测Pb2+的DNA生物传感器。实验研究了不同浓度的Pb~(2+)引起CV/TBA体系荧光强度变化的规律,考察了DNA序列、TBA与CV浓度比,以及稳定时间等因素对检测灵敏度的影响。实验结果表明:大多数金属离子无明显干扰,在最优实验条件下,Pb~(2+)浓度在5~50nmol/L范围内与体系荧光强度的变化呈良好的线性关系(r=0.9984),检测限(S/N=3)为2.0×10~(-9) mol/L。     

聚苯胺/同位镀铋膜修饰电极脉冲溶出伏安法同时测定铅和镉

采用电聚合苯胺及同位镀铋膜于玻碳电极表面制备出聚苯胺/铋膜修饰电极,利用所制备的修饰电极以差分脉冲溶出伏安法同时测定溶液中的Pb~(2+),Cd~(2+)。分别采用扫描电镜和红外光谱法表征了修饰电极的形貌与结构特征,并以差分脉冲伏安法对修饰电极的电化学特性进行了研究。实验表明,共沉积形成的铋膜显著增强了待测离子的溶出峰电流。实验优化了缓冲溶液、p H、沉积时间、沉积电位、Bi~(2+)浓度等实验参数。在最佳的实验条件下,溶出峰电流与Pb~(2+),Cd~(2+)分别在0.02~1.0μmol/L和0.04~1.0μmol/L的浓度范围内成良好的线性关系,检出限(S/N=3)分别为5.0 nmol/L和12 nmol/L。方法可用于用于实际水样Pb~(2+),Cd~(2+)的测定。