苯并噻唑类荧光探针的合成及对N2H4·H2O和HSO-3的检测性能

以苯并噻唑为荧光团, 氰基乙酸乙酯为识别基团, 设计合成了对水合肼和亚硫酸氢盐具有双重检测能力的荧光探针3-(2-羟基-苯并噻唑)-2-氰基-丙烯酸乙酯(HBT-CN). 在二甲基亚砜/磷酸盐(体积比为1：4)的缓冲液中, 探针对水合肼和亚硫酸氢盐具有良好的选择性, 且荧光强度分别增强了5.6倍(500 nm)和7.5倍(458 nm). 结果表明, 在检测过程中, HTB-CN与水合肼发生了还原-缩合反应, 生成了醛腙, 在波长500 nm处发出黄绿色的荧光信号; HBT-CN与亚硫酸氢盐发生了亲核加成反应, 在波长458 nm处发出蓝色的荧光信号, 从而实现了对水合肼和亚硫酸氢盐的差异性定性与定量检测.     

一种蒽醌类荧光探针的合成及对氟离子的检测性能

以1,4-二羟基蒽醌为荧光团,叔丁基二甲基氯硅烷为识别基团,设计合成了新型氟离子探针分子1,4-二-(叔丁基-二甲基-硅氧基) 蒽醌(AQTB1),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS(ESI)表征。采用FL和UV-Vis详细研究了响应时间、溶液pH值、干扰离子、氟离子浓度对探针AQTB1检测性能的影响。结果表明：探针AQTB1在pH=3~12的缓冲溶液中,实现了对氟离子的高效检测,并不受干扰离子影响。通过FL, IR和MS(ESI)对探针AQTB1检测机理进行研究,结果表明：加入氟离子后,探针分子中的Si-O键断裂,荧光较弱的AQTB1转化为荧光较强的1,4-二羟基蒽醌,实现氟离子的精确定量。实际样品分析实验中,3种不同水样中氟离子的加标回收率为88.0%～109.5%,相对标准偏差(RSD)低于8.5%。     

AOPAN@PAN同轴纳米纤维的制备及吸附性能

将盐酸羟胺与聚丙烯腈(PAN)反应得到偕胺肟化聚丙烯腈(AOPAN)溶液,随后采用同轴静电纺丝技术,制备了以AOPAN为壳,PAN为芯的同轴纳米纤维(AOPAN@PAN).通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等对纤维的形貌、组成和力学性能进行了表征.结果表明,随着PAN用量的增加,AOPAN@PAN同轴纳米纤维的强度逐渐变大,当芯层与壳层质量比为1∶3时,纳米纤维的抗拉伸强度和断裂伸长率分别为3.677 MPa和18.03%;对Cu~(2+),Pb~(2+),CrO_4~(2-)和甲基橙(MO)的最大吸附量分别为135.1,151.2,120.48和43.45 mg/g;使水中Cu~(2+),Pb~(2+),CrO_4~(2-)和MO的浓度分别降低到0.17,0.03,0.06和0.91 mg/L.     

基于荧光素硫代酰肼类Hg~(2+)荧光探针的合成及在生物成像中的应用

利用希夫碱反应,在荧光素硫代酰肼中引入对羟基苯甲醛、吡咯甲醛等醛基化合物,制得了能特异检测汞离子的3种荧光染料探针TFP3,TFP4及TFP5.研究发现,当加入7.5μmol/L的Hg~(2+)后,TFP3,TFP4和TFP5的荧光光谱530 nm处均出现了约高于30倍的荧光增强,其检出限分别为7.22×10~(-8),1.03×10~(-7)和1.28×10~(-8)mol/L.另外,细胞成像实验结果表明,该探针具有良好的生物相容性和低毒性,在生物体系中具有实际应用价值.     

AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜的制备及对金属离子的吸附性能

采用双喷头电纺丝技术,将尼龙(PA-66)纤维增强的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜(PAN/PA-66)与盐酸羟胺进行偕胺肟化反应,制备了一种偕胺肟化聚丙烯腈/尼龙复合纳米纤维膜(AOPAN/PA-66).通过红外光谱及扫描电子显微镜等方法研究了偕胺肟化前后纳米纤维膜的组成、形貌和力学性能;并考察了AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜对铜离子和铅离子的吸附性能.结果表明,AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜的抗拉伸强度及断裂伸长率分别为4.73 MPa和30.76%,对Cu(Ⅱ)及Pb(Ⅱ)的吸附量分别为67.5和75.4 mg/g.     

基于萘酰亚胺的次氯酸荧光探针的合成及细胞成像性能研究

以萘酰亚胺结构为荧光发色团,设计开发了一种含C=C双键的、具有分子内电荷转移(ICT)效应的新型水溶性优化的次氯酸荧光探针3-(2-氰基丙烯酸乙酯基)-4-羟基-N-正丙基-1,8-萘酰亚胺(NAEC).添加次氯酸后,探针分子NAEC中的C=C双键被氧化,生成醛基,探针NAEC原有的ICT效应被破坏,产生荧光信号.经核磁、质谱、荧光发射光谱和UV-Vis吸收光谱对其结构和检测性能进行了研究.结果表明,在pH=7.4的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/磷酸缓冲盐溶液(PBS)(V∶V=1∶19)缓冲体系中,探针NAEC可在10s内完成对次氯酸的检测,荧光分析检测限为2.4nmol/L,斯托克斯位移为100nm;探针NAEC显示出较强的抗干扰性,能在其他活性氧、小分子生物硫醇及常见阴离子等22种干扰物存在下完成次氯酸的专一检测.同时,该探针分子的膜透性与生物相容性良好,具备较好的活体内源性ClO-荧光成像能力,在生物检测及环境监控等领域具有良好的应用前景.     

静电纺丝法制备PVP螺旋纤维及其机理研究

研究了电纺丝聚乙烯吡咯烷酮螺旋纤维的形成条件, 在9kV的电压下, 由于溶液质量分数的增加(12%-24%), 纤维形态呈现出直线→螺旋→折叠→无序的变化趋势; 在质量分数为20%时, 随着纺丝电压的增加, 纤维形态呈现出折叠→螺旋→无序的变化趋势, 同时对螺旋纤维的形成机理进行了讨论, 在纺丝过程中纤维束所带静电荷之间的库仑斥力是形成螺旋纤维的直接动力.     

聚丙烯腈纳米纤维的再细化

通过电纺丝法研究了溶剂种类、溶液浓度、纺丝倾斜角、聚合物分子量对纳米纤维形态和直径的影响,寻找到最佳工艺条件,并得到了平均直径为20nm的超细纤维.     

基于萘酰亚胺的生物硫醇探针的合成及对含硫醇氨基酸的检测

合成了以4-羟基萘酰亚胺为荧光团,2,4-二硝基苯磺酰氧基为特异性识别基团的生物硫醇探针4-(2,4-二硝基苯磺酰氧基)-正丁基-1,8-萘酰亚胺(DNSBN).吸收光谱和荧光光谱结果表明, DNSBN对半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)3种生物硫醇分子具有高效的检测识别能力,不受其它17种天然氨基酸的干扰.同时,通过荧光滴定实验证实了此探针是一种比率型探针,555 nm处的荧光强度与溶液中的生物硫醇分子浓度在0 ~ 20 μmol/L范围内呈良好的线性关系,对Cys、Hcy和GSH的检出限(3σ)分别为25.9、92.0和77.9 nmol/L.而吸收光谱、荧光光谱和质谱表征数据显示,生物硫醇与2,4-二硝基苯磺酸酯发生亲核取代反应并导致磺酸酯的分解.随着识别基团的解离,探针分子的d-PeT (donor-excited photoinduced electron transfer) 效应被解除,并出现非常明显的比色与荧光变化.HeLa细胞成像实验表明,探针DNSBN具有良好的生物相容性,能够对细胞外源性生物硫醇分子进行检测.     

PVA/GA/β-CD纳米纤维的制备及染料吸附性能

利用静电纺丝技术,以六氟异丙醇(HFIP)和水为溶剂,制备了环糊精(β-CD)含量为70%(质量分数)的聚乙烯醇(PVA)/β-CD纳米纤维,并经戊二醛(GA)交联处理得到了可用于染料吸附的PVA/GA/β-CD纳米纤维.通过红外光谱和扫描电子显微镜研究了交联反应前后纳米纤维组成和形貌的变化;考察了PVA/GA/β-CD纳米纤维对7种水溶性染料的吸附性能.结果表明,PVA/GA/β-CD纳米纤维对孔雀石绿、甲基紫和刚果红的吸附效果较好,最大吸附量分别为124.71,121.14和127.39 mg/g,4次吸附-解吸附循环后,染料去除率仍保持80%左右,在染料废水处理中具有良好的应用前景.