新型电致化学发光探针用于汞/砷离子检测研究

发布时间：2023-02-23 07:57

　　环境污染问题一直广受关注,其中重金属离子的严重污染问题是环境问题中不容忽视的,亟待解决的问题之一。目前,检测重金属离子大多基于原子吸收光谱仪等昂贵的仪器设备且前期样品处理繁琐复杂。电致化学发光(ECL)由于灵敏度高、背景信号低等优点,近年来作为一种新兴检测手段受到越来越多的重视。随着纳米科技的发展,纳米材料因具有大比表面积、优异的生物相容性以及独特的光电性能等优点,已经广泛应用于ECL传感领域。吡啶钌(Ru(bpy)32+)作为常用的ECL发光体,其传统的共反应剂三丙胺毒性大且易挥发,开发基于纳米材料的新型ECL共反应剂迫在眉睫。利用环境友好的新型ECL体系构建传感器检测重金属离子可避免对环境的二次污染,并实现对重金属离子的选择性检测。本论文利用碳三氮四(g-C3N4)、银纳米簇(DNA-Ag NCs)和共价有机框架(COF)等纳米材料,研究了钌、铱复合物的新型环境友好的阴极共反应剂,构建了不同的电化学发光传感平台,用于环境水样中Hg2+和亚砷酸根(As(Ⅲ))的分析检测。主要研究内容如下:1、提出一种基于碳三氮四纳米片(g-C3N4 NSs)和DNA-Ag NCs之间的电致化学发光能...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 环境重金属离子概述
        1.1.1 环境重金属离子危害介绍
        1.1.2 环境重金属离子检测方法
    1.2 电致化学发光概述
        1.2.1 电致化学发光介绍
        1.2.2 吡啶钌体系发展介绍
        1.2.3 碳三氮四材料在ECL的应用介绍
        1.2.4 检测重金属离子的ECL传感器介绍
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 电致化学发光共振能量转移生物传感器超灵敏检测汞离子
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 仪器设备
        2.2.3 碳三氮四纳米片的制备
        2.2.4 银簇的制备
        2.2.5 ECL传感器的构建
        2.2.6 ECL检测Hg2+

    2.3 结果与讨论
        2.3.1 g-C₃N₄ NSs和DNA-Ag NCs的表征
        2.3.2 能量共振转移机理探究
        2.3.3 ECL传感器的构建表征
        2.3.4 可行性分析
        2.3.5 实验条件的优化
        2.3.6 Hg²⁺检测
        2.3.7 ECL传感器的稳定性和重现性
        2.3.8 ECL传感器对Hg²⁺的选择性考察
        2.3.9 实际样检测
    2.4 结论
第3章 金功能化碳三氮四作为共反应剂调节吡啶钌的双电位电致化学发光检测Hg²⁺

    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 仪器设备
        3.2.3 纳米粒子功能化的g-C₃N₄ NSs的制备
        3.2.4 不同尺寸大小的AuNPs的制备
        3.2.5 ECL传感器的构建及Hg²⁺检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Au-g-C₃N₄ NSs的表征
        3.3.2 传感器构建的表征
        3.3.3 Ru(bpy)_{3
2+的阴极ECL
        3.3.4 AuNPs调控的电化学机制
        3.3.5 在不同条件下的AuNPs的调节作用
        3.3.6 阴极ECL机理
        3.3.7 实验条件优化
        3.3.8 比率检测Hg²⁺}

        3.3.9 检测Hg²⁺机理
        3.3.10 实际样检测
    3.4 结论
第4章 基于共价有机框架的共反应剂效应构建双波长比率电致化学发光传感器检测As(Ⅲ)
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 仪器设备
        4.2.3 Tp-Bpy COF的制备
        4.2.4 ECL比率传感器的构建
        4.2.5 ECL传感器比率检测As(Ⅲ)
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Tp-Bpy COF的表征
        4.3.2 Tp-Bpy COF的阴极共反应剂效应
        4.3.3 阴极ECL机理
        4.3.4 双波长比率ECL传感可行性分析
        4.3.5 实验条件的优化
        4.3.6 双波长ECL传感对As(Ⅲ)的检测
        4.3.7 传感器的稳定性
        4.3.8 实际样检测
    4.4 结论
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3748305

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