水溶性π-共轭有机生色团的筑构、光谱性能及比色传感应用
发布时间：2022-01-25 10:14
随着世界人口的快速增长以及工农业的飞速发展,环境中水体污染（阴离子和阳离子）变得日益严重,其中一些重金属离子(如Cu2+)和阴离子（如CN-）不能被环境中的微生物降解,长期积累后,环境中含量超标的阴离子或阳离子会严重危害到人类健康。鉴于此,开发了一类快捷、高效、水溶性可视性检测环境污染离子（阴离子和阳离子）的比色传感材料与应用新技术。本文依据环境污染离子的结构与性能,设计制备了四种水溶性席夫碱或偶氮有机生色团,对其结构和光谱性能进行系统研究的基础上,分别探讨了它们对环境中阴离子、阳离子的光谱响应:（1）对席夫碱和偶氮化合物两类常见有机小分子概述的基础上,介绍了紫外光谱法和荧光光谱法在环境分析检测上的具体应用,并提出了本论文的工作设想和研究意义。（2）以2-氨基苯并噻唑与2-羟基-1-萘甲醛为原料,制备出水溶性杂环N-2′-苯并噻唑-2-羟基-萘亚胺。通过1H NMR、紫外光谱和荧光光谱对其结构进行表征的基础上,探讨了N-2′-苯并噻唑-2-羟基-萘亚胺响应阴离子的荧光光谱。结果表明:当λex=344...
【文章来源】：曲阜师范大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.4双波长紫外-可见吸收光谱结构示意图
第1章绪论51.2.2紫外-可见吸收光谱的产生紫外-可见吸收光谱是有机化合物分子吸收200nm~800nm光谱区内的光而产生的。紫外-可见吸收光谱是由于分子（或离子）从外界吸收紫外或者可见光（通常200nm~800nm）后，最外层价电子由稳定的基态跃迁到不稳定的高能态，从而产生紫外吸收峰，且每一个分子（或者离子）跃迁都对应着最外层电子吸收的一定能量，所以不同物质的分子（或者离子）结构，对于光能量的吸收具有选择性[49]。吸光光度法就是基于这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的，它属于分子吸收光谱。下图清晰的描绘出物质对于光有选择性吸收：图1.5物质对于光的吸收有选择特性Fig1.5Theabsorptionoflightbymatterisselective1.2.3有机化合物中价电子的跃迁类型有机化合物中含有σ键、π键和孤对电子n键，其分子或者电子的最外层电子主要的跃迁方式有四种，并且它们所需能量大小顺序为：σ→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π*。紫外吸收光谱中，并不是所有有机化合物在紫外-可见光区（200nm~800nm）都有吸收，只有那些具有π键的化合物容易形成专有的紫外可见吸收光谱图。如图1.6所示，通常情况下，饱和烷烃类有机物没有紫外-可见吸收光谱图，芳香烃（如芳香族偶氮化合物和席夫碱有机小分子）中的环状共轭体系的紫外-可见吸收光谱图会出现在紫外区间（200nm~300nm），含有芳香环的个数越多，其共轭程度越大，则其吸收峰位红移，波长越大；科研人士常利用这一特性，设计并合成一些芳香族或不饱和杂环衍生物，其外观一般呈现出红、黄、绿或蓝色等鲜艳的颜色，易作比色探针。
第1章绪论6图1.6电子能级以及电子跃迁示意图Fig1.6Theschematicdiagramofelectronicenergylevelandelectronictransition1.2.4紫外光谱法应用研究近几年，科学家利用紫外光谱的高灵敏度和准确度等优点，构筑了一些检测环境中污染离子的化学传感器，如石墨烯/壳聚糖复合材料[50-53]、席夫碱[54-57]和偶氮化合物[58,59]等。2014年，Yan[60]等人设计并制备了一种对环境无污染且多功能无毒石墨烯金纳米复合材料（G-AuNPs），可逆地富集检测水样中的汞离子，且只需简单的过滤即可进一步分离水样中约94.0%的Hg2+，并通过紫外-可见光谱得到探针对Hg2+的检测限（3σ，n=20）为1.6×108mol·L1。1.3荧光光谱分析法荧光光谱分析法是指利用某些基态物质被光照后吸收一定能量处于激发态，最外层电子由单重态的第一激发态最低振动能级跃迁到基态的任一振动能级时发射出来的光量子，可以进行定性或者定量分析的方法。但是有一些化合物自身的荧光很弱甚至没有荧光，这时可以把这一类化合物转换成可以发射荧光或者荧光增强的物质，近些年来科学家们利用这一特性研究出很多反应型荧光探针，例如用某些试剂（如荧光染料），使其与不发射荧光的物质生成络合物，这种络合物能发射荧光，再进行测定。因此荧光试剂的使用，为荧光光谱分析一些不发荧光的无机物质和有机物质打开了大门，扩展了分析的范围。由于荧光光谱分析法具有灵敏度高、选择性强和使用简便这三大优秀特性，常被
【参考文献】：
期刊论文
[1]汞离子检测荧光探针研究进展[J]. 臧宏扬,崔佳欣,于跃,孙红蕾,戴志超,夏其英. 现代盐化工. 2019(01)
[2]脱硫塔内浆液密度及pH值测量装置的改进研究[J]. 孙园园,罗新华,熊巍. 东北电力技术. 2018(07)
[3]纺织品pH值检测几个关键点的质量控制[J]. 赵静,武文祥,王静中. 毛纺科技. 2016(09)
[4]基于希夫碱型噻二唑的氟阴离子比色探针[J]. 聂丽,张汉,张正,段永延,严正权. 皖西学院学报. 2015(05)
[5]新钢用除盐水pH值的测定[J]. 付志军,罗桂娟,李雅妍,黄荣青. 江西冶金. 2015(03)
[6]偶氮及席夫碱类试剂的合成与应用研究进展[J]. 龙巍然,洪涛,史振雨,曹秋娥. 兴义民族师范学院学报. 2014(04)
[7]锅炉给水在线pH值检测系统的研究[J]. 沈国军. 绍兴文理学院学报(自然科学版). 2007(03)
硕士论文
[1]苯基偶氮席夫碱及其过渡金属配合物的合成与光学性质研究[D]. 赵远.西安科技大学 2018
[2]对羟基苯甲醛衍生席夫碱的合成及其与钯配位反应的研究[D]. 赵晓玉.辽宁大学 2018
[3]杂环类偶氮分散染料及其配合物的合成、结构表征与性质研究[D]. 陈晓春.南京大学 2013
[4]紫外法水质在线监测技术研究[D]. 王慧敏.天津大学 2010
本文编号：3608357
【文章来源】：曲阜师范大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.4双波长紫外-可见吸收光谱结构示意图
第1章绪论51.2.2紫外-可见吸收光谱的产生紫外-可见吸收光谱是有机化合物分子吸收200nm~800nm光谱区内的光而产生的。紫外-可见吸收光谱是由于分子（或离子）从外界吸收紫外或者可见光（通常200nm~800nm）后，最外层价电子由稳定的基态跃迁到不稳定的高能态，从而产生紫外吸收峰，且每一个分子（或者离子）跃迁都对应着最外层电子吸收的一定能量，所以不同物质的分子（或者离子）结构，对于光能量的吸收具有选择性[49]。吸光光度法就是基于这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的，它属于分子吸收光谱。下图清晰的描绘出物质对于光有选择性吸收：图1.5物质对于光的吸收有选择特性Fig1.5Theabsorptionoflightbymatterisselective1.2.3有机化合物中价电子的跃迁类型有机化合物中含有σ键、π键和孤对电子n键，其分子或者电子的最外层电子主要的跃迁方式有四种，并且它们所需能量大小顺序为：σ→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π*。紫外吸收光谱中，并不是所有有机化合物在紫外-可见光区（200nm~800nm）都有吸收，只有那些具有π键的化合物容易形成专有的紫外可见吸收光谱图。如图1.6所示，通常情况下，饱和烷烃类有机物没有紫外-可见吸收光谱图，芳香烃（如芳香族偶氮化合物和席夫碱有机小分子）中的环状共轭体系的紫外-可见吸收光谱图会出现在紫外区间（200nm~300nm），含有芳香环的个数越多，其共轭程度越大，则其吸收峰位红移，波长越大；科研人士常利用这一特性，设计并合成一些芳香族或不饱和杂环衍生物，其外观一般呈现出红、黄、绿或蓝色等鲜艳的颜色，易作比色探针。
第1章绪论6图1.6电子能级以及电子跃迁示意图Fig1.6Theschematicdiagramofelectronicenergylevelandelectronictransition1.2.4紫外光谱法应用研究近几年，科学家利用紫外光谱的高灵敏度和准确度等优点，构筑了一些检测环境中污染离子的化学传感器，如石墨烯/壳聚糖复合材料[50-53]、席夫碱[54-57]和偶氮化合物[58,59]等。2014年，Yan[60]等人设计并制备了一种对环境无污染且多功能无毒石墨烯金纳米复合材料（G-AuNPs），可逆地富集检测水样中的汞离子，且只需简单的过滤即可进一步分离水样中约94.0%的Hg2+，并通过紫外-可见光谱得到探针对Hg2+的检测限（3σ，n=20）为1.6×108mol·L1。1.3荧光光谱分析法荧光光谱分析法是指利用某些基态物质被光照后吸收一定能量处于激发态，最外层电子由单重态的第一激发态最低振动能级跃迁到基态的任一振动能级时发射出来的光量子，可以进行定性或者定量分析的方法。但是有一些化合物自身的荧光很弱甚至没有荧光，这时可以把这一类化合物转换成可以发射荧光或者荧光增强的物质，近些年来科学家们利用这一特性研究出很多反应型荧光探针，例如用某些试剂（如荧光染料），使其与不发射荧光的物质生成络合物，这种络合物能发射荧光，再进行测定。因此荧光试剂的使用，为荧光光谱分析一些不发荧光的无机物质和有机物质打开了大门，扩展了分析的范围。由于荧光光谱分析法具有灵敏度高、选择性强和使用简便这三大优秀特性，常被
【参考文献】：
期刊论文
[1]汞离子检测荧光探针研究进展[J]. 臧宏扬,崔佳欣,于跃,孙红蕾,戴志超,夏其英. 现代盐化工. 2019(01)
[2]脱硫塔内浆液密度及pH值测量装置的改进研究[J]. 孙园园,罗新华,熊巍. 东北电力技术. 2018(07)
[3]纺织品pH值检测几个关键点的质量控制[J]. 赵静,武文祥,王静中. 毛纺科技. 2016(09)
[4]基于希夫碱型噻二唑的氟阴离子比色探针[J]. 聂丽,张汉,张正,段永延,严正权. 皖西学院学报. 2015(05)
[5]新钢用除盐水pH值的测定[J]. 付志军,罗桂娟,李雅妍,黄荣青. 江西冶金. 2015(03)
[6]偶氮及席夫碱类试剂的合成与应用研究进展[J]. 龙巍然,洪涛,史振雨,曹秋娥. 兴义民族师范学院学报. 2014(04)
[7]锅炉给水在线pH值检测系统的研究[J]. 沈国军. 绍兴文理学院学报(自然科学版). 2007(03)
硕士论文
[1]苯基偶氮席夫碱及其过渡金属配合物的合成与光学性质研究[D]. 赵远.西安科技大学 2018
[2]对羟基苯甲醛衍生席夫碱的合成及其与钯配位反应的研究[D]. 赵晓玉.辽宁大学 2018
[3]杂环类偶氮分散染料及其配合物的合成、结构表征与性质研究[D]. 陈晓春.南京大学 2013
[4]紫外法水质在线监测技术研究[D]. 王慧敏.天津大学 2010
本文编号：3608357
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教材专著
