氧化剂的长效固定化及化学发光传感应用研究

发布时间：2017-10-16 19:33

  本文关键词：氧化剂的长效固定化及化学发光传感应用研究

  更多相关文章： 化学发光传感器 氧化剂固定 三价锰(Mn~(3+)) 铋酸钠(NaBiO_3) 缓释型

【摘要】：分析检测技术是人类了解物质组成及其结构不可或缺的手段。在现代分析科学技术与方法中,化学发光分析法因其具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、廉价、易实现微型化及自动化等优点,已成为环境科学、食品安全检测、生物医学等领域一种可靠的分析手段。因而使得以高灵敏的化学发光反应作为换能反应的化学发光传感器也备受分析工作者关注,成为传感器的研究热点之一。但是,已报道的化学发光传感器的特性还不够完善。因此,需要研究新的设计思路、新的试剂固定化方法和新的化学发光体系,进一步改善化学发光传感器的特性,从而使其具有长久保存、使用寿命长、选择性好等特性,促使化学发光传感器的研究走出实验室,实现商品化。化学发光传感器的基础是化学发光反应,化学发光反应一般为氧化还原反应,所以氧化剂是化学发光反应的一个重要组成部分。基于上述认识,本论文对氧化剂固定型的化学发光传感器开展了研究,构建了能够长期保存、使用寿命长、易于实现商品化的氧化剂固定型化学发光传感器。为了验证其可靠性和实用性,将其应用于已报道的化学发光反应体系中。本文的主要内容包括以下几方面：第一章为综述,概述了化学发光的研究历史以及发光机理；并简要阐述了化学发光传感器的研究历史、分类以及固定方法、固定载体等。最后陈述了本文的研究背景、研究内容和创新之处。第二章研究构建了一种Mn~(3+)缓释型化学发光传感器。该传感器以化学稳性差,能微溶于水或无机酸的磷酸盐玻璃为载体,通过高温加热的方法实现Mn~(3+)的制备和固定。为了验证该传感器的可靠性和实用性,将其应用安乃近的分析检测。实验结果表明,该方法测定安乃近的线性范围为3.0×10~(-8)～1.1×10~(-5) mol·L~(-1),检出限为3.0×10~(-10) mol·L~(-1),相对标准偏差RSD为1.6%(1.0×10~(-6) mol·L~(-1),n=11)。该传感器制备方法简单、成本低廉、能够长期稳定保存,而且还可以通过控制溶解液的浓度和体积控制该化学发光传感器中Mn~(3+)固定柱的溶解速率,从而进一步控制氧化剂的释放量以及传感器的使用寿命。第三章研究构建了一种以水泥为载体的NaBiO_3缓释型化学发光传感器。该传感器是利用水泥硬化的原理,将性质稳定、具有强氧化性的NaBiO_3固定。在酸性介质中,NaBiO_3具有强氧化性,可以氧化有机物产生化学发光。基于此现象,实验考察了异烟肼、安乃近、奋乃静、阿莫西林和头孢拉定在NaBiO_3-罗丹明B化学发光体系中的发光行为。该方法测定的线性范围分别为5.0×10~(-7)～1.1×10~(-5) mol·L~(-1)异烟肼、5.0×10~(-8)～1.1×10~(-5) mol·L~(-1)安乃近、5.0×10~(-7)～9.0×10~(-6) mol·L~(-1)奋乃静、9.0×10~(-7)～1.0×10~(-5) mot·L~(-1)阿莫西林和9.0×10~(-7)～1.1×10~(-5) mol·L~(-1)头孢拉定,检出限分别为2.2×10~(-8) mol·L~(-1)异烟肼、3.1×10~(-10) mol·L~(-1)安乃近、1.6×10~(-8) mol·L~(-1)奋乃静、5.6×10~(-8) mol·L~(-1)阿莫西林和2.3×10~(-8) mol·L~(-1)头孢拉定,相对标准偏差RSD均小于5%。实验结果表明,该传感器具备较高的可靠性和稳定性。而且该传感器制备方法简单、使用寿命长、易更换、能够长期稳定保存,其在具有还原性质的无机物和有机物的在线分析中有广阔的应用前景。第四章为总结,对本论文的主要内容进行了总结,指出了论文工作中的优点和不足,并对今后的工作提出了展望。
【关键词】：化学发光传感器 氧化剂固定 三价锰(Mn~(3+)) 铋酸钠(NaBiO_3) 缓释型
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-27
• 1.1 引言9
• 1.2 化学发光9-11
• 1.2.1 化学发光研究的历史9-10
• 1.2.2 化学发光机理10-11
• 1.3 化学发光传感器11-24
• 1.3.1 化学发光传感器的研究历史11-13
• 1.3.2 化学发光传感器的种类13-18
• 1.3.3 化学发光传感器的固定对象18
• 1.3.4 化学发光传感器的固定方法18-21
• 1.3.5 化学发光传感器的固定载体21-24
• 1.3.6 化学发光传感器的发展前景24
• 1.4 本论文的研究背景及主要内容24-27
• 1.4.1 研究背景24-25
• 1.4.2 研究内容25-26
• 1.4.3 本文创新点26-27
• 第2章 玻璃基Mn~(3+)缓释型化学发光传感器的构建及应用27-43
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验部分28-31
• 2.2.1 试剂与仪器28-29
• 2.2.2 Mn~(3+)固定柱的制备29-31
• 2.2.3 Mn~(3+)缓释型化学发光传感器的应用研究31
• 2.3 结果与讨论31-41
• 2.3.1 温度和MnO_2掺杂量对玻璃/Mn~(3+)颗粒中Mn~(3+)含量的影响31-32
• 2.3.2 玻璃/Mn~(3+)颗粒的XPS表征32-33
• 2.3.3 Mn~(3+)缓释型化学发光传感器的化学发光应用研究33-41
• 2.4 小结41-43
• 第3章 水泥基NaBiO_3缓释型化学发光传感器的构建及应用43-55
• 3.1 引言43-44
• 3.2 实验部分44-47
• 3.2.1 试剂与仪器44-45
• 3.2.2 NaBiO_3固定柱的制备45-46
• 3.2.3 NaBiO_3缓释型化学发光传感器的应用研究46-47
• 3.3 结果与讨论47-53
• 3.3.1 NaBiO_3掺杂量对水泥/NaBiO_3颗粒的影响47
• 3.3.2 NaBiO_3缓释型化学发光传感器的应用研究47-53
• 3.4 小结53-55
• 第4章 工作总结与展望55-57
• 参考文献57-69
• 致谢69-71
• 攻读硕士学位期间研究成果71

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本文编号：1044535