荧光碳点的化学发光及其在环境和食品分析中的应用

发布时间：2017-10-05 13:23

  本文关键词：荧光碳点的化学发光及其在环境和食品分析中的应用

  更多相关文章： 化学发光 流动注射 碳点 硫化物 碘化物 β-萘酚 没食子酸

【摘要】：近年来,碳点作为一种新型的荧光碳纳米材料,已经引起了社会的广泛关注。相比于传统的重金属量子点,碳点具有低毒、对环境友好及易于合成等特点。由于这些优良的特性,它已经被广泛应用于生物成像、催化、传感等方面。化学发光具有选择性高、设备简单、线性范围宽及背景干扰少等特点,所以碳点参与的化学发光体系(鲁米诺体系、氧化剂体系及微弱发光体系)陆续被报道,并进一步拓展了应用范围。本论文中,以葡萄糖为碳源合成了荧光碳点,利用一步超声法制备了水溶性的CDs,并利用紫外和荧光光谱对其进行了表征。结合流动注射化学发光技术将其应用于三种发光体系中,结果如下:1.酸性的KMnO_4直接氧化CDs产生化学发光,S~(2 )和I~ 对该体系有增敏作用。在最佳条件下,增加的化学发光强度与这两种离子的浓度在一定范围内成正比。该方法测定S~(2 )的线性范围为1.0×10 6 mol/L 1.0×10 4 mol/L,检测限可达2.0×10 7 mol/L,其相对标准偏差为1.7%;I~ 的线性范围为3.0×10 6 mol/L 1.0×10 4 mol/L,检测限可达3.5×10 7 mol/L,其相对标准偏差为2.1%。此方法可用于检测环境水样中S~(2 )的含量和海苔中I~ 的含量,回收率分别为95.0 102.5%和95.5 99.5%。2.在碱性介质中,KMnO_4与luminol反应会产生相对较低的化学发光,水溶性的CDs对该体系有增敏作用,加入2-萘酚,化学发光强度再次提高,由此建立了KMnO_4-luminol-CDs化学发光新体系。用此方法来检测环境水样中的β-萘酚,回收率在91.5 106.4%之间,并对其进行了机理探讨。该方法简单、选择性好,不需要繁琐的样品预处理。3.CDs不仅能够作为发光体,还可以展现出优秀的化学催化活性,在luminol-K_3Fe(CN)_6化学发光反应中,碳点被用作催化剂来提高该体系的选择性和灵敏性,在此基础上,加入没食子酸,发现luminol-K_3Fe(CN)_6-CDs体系的发光强度受到强烈的抑制,且减少的发光强度与没食子酸的浓度呈线性关系。因此,建立了基于碳点增强的化学发光法,结合流动注射技术,分析检测了食品中没食子酸的含量。该方法的检出限为1.5×10 8 mol/L。通过紫外和化学发光光谱,对增敏和抑制的机理分别进行了探讨。
【关键词】：化学发光 流动注射 碳点 硫化物 碘化物 β-萘酚 没食子酸
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS207.3;O657.3;X832
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 流动注射化学发光概述10
• 1.2 碳点的基本特性及其制备方法10-13
• 1.2.1 碳点10
• 1.2.2 碳点的基本特性10-11
• 1.2.3 碳点的制备11-13
• 1.3 碳点的化学发光及其应用13
• 1.4 本文的研究意义及内容13-16
• 2 KMnO_4-CDs发光体系测定还原性离子S~(2 )和I-16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 实验部分16-18
• 2.2.1 试剂与仪器16
• 2.2.2 碳点的合成16-17
• 2.2.3 流动注射化学发光试验17
• 2.2.4 样品处理17-18
• 2.3 结果与讨论18-28
• 2.3.1 碳点的表征18-19
• 2.3.2 不同氧化剂对CDs化学发光的影响19-20
• 2.3.3 CDs对S~(2 )和I~ 的增敏20
• 2.3.4 化学发光条件的优化20-23
• 2.3.5 化学发光体系的分析参数23-25
• 2.3.6 干扰实验25-26
• 2.3.7 样品分析26
• 2.3.8 机理探讨26-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 β-萘酚增敏luminol-KMnO_4-CDs化学发光体系的研究30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 实验部分30-31
• 3.2.1 试剂与仪器30
• 3.2.2 实验方法30-31
• 3.3 结果与讨论31-38
• 3.3.1 CDs的表征31-32
• 3.3.2 化学发光的动力学特征32
• 3.3.3 测定条件的优化32-33
• 3.3.4 化学发光体系的分析参数33-34
• 3.3.5 干扰实验34-36
• 3.3.6 实际样品分析36
• 3.3.7 可能的反应机理探讨36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 没食子酸抑制luminol-K_3Fe(CN)_6-CDs化学发光体系的研究40-50
• 4.1 引言40
• 4.2 实验部分40-41
• 4.2.1 试剂与仪器40
• 4.2.2 实验方法40-41
• 4.2.3 样品处理41
• 4.3 结果与讨论41-48
• 4.3.1 化学发光的动力学特征41-42
• 4.3.2 测定条件的优化42-44
• 4.3.3 化学发光体系的分析参数44-45
• 4.3.4 干扰实验45-46
• 4.3.5 样品测定46
• 4.3.6 可能的反应机理探讨46-48
• 4.4 本章小结48-50
• 5 结论50-52
• 致谢52-54
• 参考文献54-62
• 攻读学位期间发表的论文62

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本文编号：977032