铜纳米簇化学发光新体系的研究及其应用

发布时间：2020-06-19 14:10

【摘要】：化学发光材料及化学发光体系是化学发光法应用的前提和基础。金属纳米簇是由几个到几十个原子组成的,并具有独特的电学、光学及物理性质,引起了众多研究者的探究兴趣。铜纳米簇(CuNCs)作为金属纳米簇的一种,其合成原料相对丰富,来源广泛,价格低廉,绿色环保,因此具有更好的应用前景。过渡金属超常氧化态,例如银配合物(DPA)和铜配合物(DPC),在适当的条件下,它们都是稳定性较高的强氧化剂,能够广泛地应用于无机、有机反应动力学、氧化机理的研究,而在化学发光分析法中的研究及应用较少,因此探究CuNCs、DPA、DPC的化学发光新体系及应用具有很大的研究意义。本论文的主要研究结果如下:1、在碱性条件下,运用L-半胱氨酸一步还原Cu~(2+)制备了能够发射绿色荧光的CuNCs。运用透射电子显微镜、红外、荧光、紫外等手段对CuNCs的表面形态和光学性能进行表征。2、在酸性条件下,建立了Ce(IV)/KMnO_4-CuNCs、DPA-FA-CuNCs、DPC-FA/IAA化学发光体系。3、实验发现,Ce(IV)和KMnO_4均能氧化CuNCs产生弱的化学发光信号,THP的加入使得Ce(IV)/KMnO_4-CuNCs体系的微弱信号显著增大,但是Ce(IV)-CuNCs体系对THP的响应更大,故以此体系用于THP的测定。DPA与FA之间有化学发光信号产生,CuNCs的加入明显地放大了化学发光信号,但是NO_2~ 的加入反而又使放大的化学发光信号减小,基于这种信号先增大后减小的现象用于FA和NO_2~ 的测定。DPC能够氧化FA和IAA产生化学发光信号,而且DPC-IAA的信号较大,但是当引入S~(2 )时,DPC-FA体系对其响应更大,所以利用DPC-FA体系进行S~(2 )的测定。4、利用Ce(IV)-CuNCs化学发光体系进行药片和血液中THP的测定,回收率为94.7% 104.0%。运用DPA-FA-CuNCs化学发光体系对自来水、泉水、腌制蔬菜和香肠中NO_2~ 以及尿样和药片中FA进行测定,回收率分别为91.9%-105.0%和97.3%-105.0%。采用DPC-FA化学发光体系进行雨水、河水和自来水中S~(2-)的测定,回收率为90.0% 110%。此外,结合紫外可见光谱、荧光光谱、化学发光光谱及自由基清除实验对以上体系进行发光机理探究。研究发现,在Ce(IV)-CuNCs CL体系中CuNCs*是发光体,KMnO_4-CuNCs体系中Mn(II)*是发光体。在DPA-FA-CuNCs和DPC-FA体系里发光体均为PCA*和(O_2)_2*。
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O614.121;TB383.1
【图文】：

过程图,化学发光,过程

化学发光过程

流路图,流动注射化学发光,体系,静态

图 2-2 体系(a)流动注射化学发光流路图和(b)静态注射图Fig. 2-2 Schematic diagram of (a) the CLprocedure for the flow-injection CLdetection system and (b)the batch method for CLdetection. P1, P2: peristaltic pump; V: valve; F: flow cell; W: waste; PMT:photomultiplier tube.

【参考文献】