稀土配位聚合物荧光探针的制备及其对疏离子的检测分析

发布时间：2017-10-29 13:29

  本文关键词：稀土配位聚合物荧光探针的制备及其对疏离子的检测分析

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【摘要】：稀土配位聚合物是一种发展迅速的材料,具有非常好的应用前景。稀土配位聚合物是以金属离子作为发光中心离子,以桥联配体为支架而合成的配位聚合物。有关稀土配位聚合物的报道特别多,但是将稀土配位聚合物作为荧光探针构成一个“开-关-开”的双重荧光开关来检验金属铜离子和非金属硫离子鲜有报道。在本论文中,我们以稀土铽离子为中心离子,腺嘌呤,鸟嘌呤,鸟苷酸,2,6-吡啶二羧酸,草酸等作为配合物,合成了稀土配位聚合物,并将其检测水溶液中的铜离子和硫离子。具体工作如下:1、以鸟嘌呤和DPA为配体的铽的配位聚合物的制备及其对水溶液中铜离子硫离子的检测铜元素是人类所必须的一种痕量的金属元素,生物体或者水溶液中铜含量过高或过低都会对人类生活产生重大影响,因而设计简单方便的检验铜离子的实验非常必要。我们以稀土铽离子为中心离子,2,6-吡啶二羧酸和鸟嘌呤做为侨联配体,成功制得棒状的稀土配位聚合物,并用扫描电镜,能谱,红外,荧光寿命等表征手段证明了我们所制得的稀土配位聚合物是由三者通过一定作用形成的结构,加入铜离子会使得荧光发生淬灭,而加入硫离子荧光又会得到一定程度的恢复,并且得到铜离子在0-20μM呈现良好的线性关系,硫离子在1-18μM呈现良好的线性关系。基于此可以对水溶液中的铜离子和硫离子进行一定的定量分析。该方法制样简单,取材方便,有望得到进一步使用。2、以腺嘌呤和DPA为配体的铽的配位聚合物的制备及其对水溶液中铜离子硫离子的检测稀土荧光探针由于其具有荧光寿命长、Stokes位移大、发射峰窄、光化学稳定等特性得到广泛的关注。在本工作中,我们通过水热法成功合成了以稀土铽离子为中心离子,腺嘌呤,2,6-吡啶二羧酸为配体的稀土配位聚合物,通过透射,红外等表征手段,我们证明了稀土离子和配体成功发生配位,并且其形貌为球状颗粒。通过尝试,我们发现该配位聚合物对检测铜离子有很好的特异性,在0-23μM范围内呈现良好的线性关系,于此同时,我们尝试再加入其他阴离子发现其对硫离子有很好的选择性,并且,硫离子在1-20μM的范围内,具有良好的线性关系,基于此我们可以用于对水溶液中的铜离子和硫离子的痕量检测。3、以GMP和草酸为配体的铽的配位聚合物的制备及其对水溶液中铜离子和硫离子的检测荧光开关材料作为一种制作简单、使用方便的荧光材料而得到广泛的应用。本工作中制得一个双重荧光开关材料,我们通过一锅法以稀土铽离子为中心离子,以草酸和鸟苷-5’-单磷酸二钠盐做为侨联配体,我们对其荧光做了探究发现,稀土配位聚合物制得后会产生较为强烈的荧光,而当加入铜离子荧光淬灭,再继续加入硫离子荧光得到很大程度上的恢复,基于此,我们制得了GMP/Tb/OX荧光探针,当铜离子加入该荧光探针时荧光“关闭”,而当硫离子加入时,荧光又会被“打开”的“开-关-开”型双重荧光开关,我们通过研究得到,铜离子在0-1μM以及4-40μM范围内呈现良好的线性关系,而硫离子在0-25μM范围内呈现良好的线性关系,因而,我们可以将该体系应用于水溶液中的铜离子和硫离子的检测,更有望于将其应用到生物体系中的铜离子和硫离子的检测。
【关键词】：稀土配位聚合物 铽离子 鸟嘌呤 鸟苷酸 腺嘌呤 2 6-吡啶二羧酸 草酸 荧光开关 铜离子 硫离子
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;O657.3
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 荧光分析法10-12
• 1.1.1 荧光和荧光分析技术10
• 1.1.2 环境分析中荧光分析法的应用10-12
• 1.2 稀土荧光探针12-16
• 1.2.1 稀土荧光探针的概述12-13
• 1.2.2 稀土荧光探针的光谱学特性13-14
• 1.2.3 稀土荧光探针的发光机理14-16
• 1.2.4 稀土荧光探针的荧光特点和优势16
• 1.3 稀土配位聚合物16-19
• 1.3.1 稀土配合物的研究进展16-18
• 1.3.2 稀土配合物的合成方法18
• 1.3.3 稀土配合物的应用18-19
• 1.3.3.1 气体吸附18
• 1.3.3.2 催化18-19
• 1.3.3.3 手性19
• 1.3.3.4 生物医学19
• 1.3.3.5 荧光传感19
• 1.4. 铜离子的研究意义及其进展19-20
• 1.5 硫离子的研究意义及其进展20-21
• 1.6 本论文的特点及创新之处21-22
• 第二章 Ga/Tb~(3+)/DPA配位聚合物荧光探针的制备及其对水溶液中铜离子和硫离子检测性能研究22-34
• 2.1 引言22-23
• 2.2 实验部分23-25
• 2.2.1 试剂23
• 2.2.2 实验仪器23-24
• 2.2.3 Ga/Tb~(3+)/DPA荧光探针的制备24
• 2.2.4 Ga/Tb~(3+)/DPA荧光探针对铜离子的选择性试验24-25
• 2.2.5 Ga/Tb~(3+)/DPA荧光探针对铜离子的定量试验25
• 2.2.6 Ga/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子的定量试验25
• 2.2.7 Ga/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子的选择性试验25
• 2.3 结果与讨论25-33
• 2.3.1 Ga/Tb/DPA的表征25-27
• 2.3.2 实验原理27-28
• 2.3.3 Ga/Tb/DPA荧光探针对铜离子的选择性28
• 2.3.4 Ga/Tb/DPA荧光探针对铜离子的定量测定28-29
• 2.3.5 Ga/Tb/DPA-Cu荧光探针对硫离子的定量测定29-31
• 2.3.6 Ga/Tb/DPA-Cu荧光探针对硫离子的选择性31
• 2.3.7 Ga/Tb/DPA和Ga/Tb/DPA-Cu和Ga/Tb/DPA-Cu-S体系的荧光寿命31-32
• 2.3.8 不同时间的影响32-33
• 2.3.9 环境水中铜离子含量的测定33
• 2.4 结论33-34
• 第三章 Ad/Tb/DPA配位聚合物-Cu(II)体系检测水溶液中的硫离子34-46
• 3.1 引言34-35
• 3.2 实验部分35-38
• 3.2.1 材料与试剂35
• 3.2.2 实验仪器35-36
• 3.2.3 Ad/Tb~(3+)/DPA荧光探针的制备36-37
• 3.2.4 Ad/Tb~(3+)/DPA荧光探针对铜离子的选择性37
• 3.2.5 Ad/Tb~(3+)/DPA荧光探针对铜离子的定量测定37
• 3.2.6 Ad/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子定量测定37
• 3.2.7 Ad/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子的选择性测定37-38
• 3.2.8 不同pH的影响38
• 3.3 结果与讨论38-44
• 3.3.1 Ad/Tb/DPA配位聚合物的表征38
• 3.3.2 Ad/Tb/DPA荧光探针对铜离子的定量测定38-40
• 3.3.3 Ad/Tb/DPA荧光探针铜离子选择性能的探究40-41
• 3.3.4 对铜离子的实际样品的检测41
• 3.3.5 Ad/Tb/DPA-Cu对硫离子的选择性探究41-42
• 3.3.6 Ad/Tb/DPA-Cu荧光探针对硫离子的定量测定42-43
• 3.3.7 对硫离子的实际样品的检测43-44
• 3.3.8 不同pH的影响44
• 3.4 结论44-46
• 第四章 GMP/Tb~(3+)/OX配位聚合物荧光探针的制备及其对水溶液中铜离子和硫离子检测性能研究46-59
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验部分47-50
• 4.2.1 试剂47
• 4.2.2 实验仪器47-48
• 4.2.3 GMP/Tb~(3+)/OX荧光探针的制备48
• 4.2.4 GMP/Tb~(3+)/OX光探针对铜离子的定量测定48
• 4.2.5 GMP/Tb~(3+)/OX荧光探针对铜离子的选择性探究48-49
• 4.2.6 GMP/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子的定量测定49
• 4.2.7 GMP/Tb~(3+)/DPA-Cu~(2+)荧光探针对硫离子的选择性探究49
• 4.2.8 不同pH的影响49-50
• 4.3 结果与讨论50-57
• 4.3.1 GMP/Tb/OX的透射电镜表征50-51
• 4.3.2 实验原理51-52
• 4.3.3 GMP/Tb~(3+)/OX对铜离子的选择性52-53
• 4.3.5 不同浓度Cu~(2+)对GMP/Tb/OX的荧光淬灭效果的影响53-55
• 4.3.6 铜离子的实际样品检测55
• 4.3.7 不同阴离子对GMP/Tb/OX-Cu~(2+)的选择性55
• 4.3.8 不同浓度S_2~-对GMP/Tb~(3+)/OX-Cu~(2+)的荧光恢复效果55-56
• 4.3.9 不同pH对GMP/Tb~(3+)/OX，GMP/Tb~(3+)/OX-Cu~(2+)，GMP/Tb~(3+)/OX-Cu~(2+)-S2-体系的影响56-57
• 4.4 结论57-59
• 第五章 论文总结59-61
• 参考文献61-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间公开发表论文及科研情况71

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