基于“Off-On”罗丹明染料高选择性Cu2+荧光探针的合成

以罗丹明B为原料,设计合成了一个Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能和离子选择性测试结果表明,R1在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中能高选择性识别Cu2+.其最大发射波长为582 nm,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎不引起探针的荧光光谱变化.在1×10-5mol/L范围内Cu2+的荧光滴定结果表明,探针的检测限为8×10-6mol/L.表明R1对Cu2+的识别具有很高的灵敏度.此外,R1是一个对pH不敏感的分子探针,通过拟合计算出探针R1的pKa为4.2.表明探针可以在pH 4.5～10的范围内对Cu2+进行有效地检测.     

Cu~(2+)离子荧光探针R1的合成及光谱性能研究

为考察民族植物药中金属离子的含量,采用罗丹明B为原料,设计合成了Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能测试结果表明,R1能在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中高选择性识别Cu2+,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎没有荧光光谱的变化.此外,其他金属阳离子和阴离子对R1识别Cu2+的干扰测试和Job-plot工作曲线的测试结果表明,探针R1识别Cu2+几乎不受阳离子和阴离子的干扰,其络合配比是按照1∶1进行配位络合.     

新型BODIPY荧光探针的光谱性能研究

设计合成了一种新型的BODIPY近红外荧光探针分子1,并采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究了其对各种金属离子的响应.结果表明:在乙腈溶液中,采用630nm激发波长时,在所有的检测金属离子(Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Ba2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+,Fe2+,Pb2+,Ni 2+,Co2+,Hg2+,Ag+)中,1对Cu2+具有高度选择性;Cu2+的加入导致1的乙腈溶液在636nm处显示一个很强的红色吸收峰,在662nm处显示一个很强的荧光发射峰;同时,由于发生了显著的颜色变化,1也可以作为对Cu2+的比色传感器.     

一种新型铜离子探针的合成及性能研究

设计合成了一例香豆素衍生物L,作为选择性识别Cu2+的探针。在Tris-HCl溶液(0.02 M,C2H5OH/water=8/2,V/V,pH 7.2)中,L本身为淡绿色,加入Cu2+后,溶液变为桃红色,吸收光谱红移148 nm;荧光猝灭率达到96.8%。L对其它金属离子(K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Cd2+,Ag+,Fe3+,Pb2+,Hg2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Zn2+)产生不明显的响应。     

UV/Fenton/杂多酸体系光催化氧化结晶紫

由于光助Fenton反应产生大量·OH而使有机物得以氧化降解,杂多酸具有强的紫外光吸收特性,可以作为Fenton反应的活化剂.研究以结晶紫为底物,考察了UV/Fenton/杂多酸体系对染料的降解作用,考察了pH值、H2O2的用量、Fe2+的用量、杂多酸的引入等因素的影响,确定了优化的实验条件:在结晶紫的浓度是20 mg·L-1时,加入2.4 g·L-1 30%的H2O2,0.02 g·L-1 的Fe2+,0.024 g·L-1的磷钨酸,pH2.7时反应60min后测得脱色率高达95%.研究结果表明:紫外光能有效地促进结晶紫的氧化脱色,引入杂多酸催化剂后,可增强Fenton试剂的反应活性,大大缩短反应时间.     

基于点击化学的炔雌醇荧光传感器

炔雌醇是一种环境干扰物,高浓度的炔雌醇会对环境、生物等造成一定的伤害.根据Cu(I)可以催化炔雌醇与带叠氮基团的叠氮香豆素之间的点击化学反应(Cu AAC反应),生成具有1,2,3–三唑五元环的大分子结构化合物.由于整个分子中共轭结构的增加,使得反应后体系的荧光信号增强.通过检测反应前后荧光信号的变化,可以实现对炔雌醇的高灵敏检测.在最佳条件下,传感器的相对荧光强度与炔雌醇的质量浓度在0.1~2.5μg·L-1范围内具有良好的线性关系,检测限为0.05μg·L-1.     

荧光碳点对Fe~(3+)的检测研究

通过加热回流β-环糊精和油胺的方法一步合成荧光碳点溶液(FCDs),所得的FCDs具有较好的波长依赖性和水溶解性.在紫外光照射下,FCDs发出深蓝色光.通过荧光分光光度法分析FCDs与不同金属离子相互作用发现:低浓度金属离子对FCDs的荧光强度作用不大,而Fe3+猝灭作用较强.这同时也说明了FCDs可以作为荧光探针来定量检测Fe3+,检测范围为0~5×10-6Mol·L-1.通过模拟废水对Fe3+进行加标回收检测,回收率为97.8%,相对标准偏差为1.5%,该荧光探针表现出强的抗干扰性和良好的实践应用可行性.     

Fe/Cu催化还原去除饮用水消毒副产物三氯乙酸

以高致癌风险的饮用水卤化消毒副产物(halogenated disinfection by-products,HDBPs)三氯乙酸(TCAA)为去除目标物,研究了Fe/Cu催化还原去除TCAA的效果,包括Fe/Cu质量比、Fe/Cu混合物投加量、pH值、有机物浓度和摇床转速等因素对Fe/Cu催化还原去除TCAA的影响.结果表明,Fe/Cu能够有效脱除TCAA,m(Fe):m(Cu)为10:1时的TCAA去除效果最佳;Fe/Cu最佳投加量为30 g·L-1;Fe/Cu还原脱氯去除TCAA最佳pH值在4～8之间;有机物浓度对Fe/Cu还原脱氯存在负面影响;在摇床转速、反应时间、投加量、pH值和UV254分别为200 r·min-1,160 min,30 g·L-1,6.82和0.117 cm-1的条件下,Fe/Cu催化还原对TCAA的去除率达到97.39%,并且Cu未被消耗,外扩散Fe/Cu催化还原反应的影响可以忽略,Fe/Cu对TCAA的催化还原脱氯降解过程符合拟一级反应.     

CdTe量子点荧光猝灭法测定尼群地平的研究

以L-半胱氨酸为稳定剂,在水溶液中合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对尼群地平进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,并对反应机理进行了初步的探讨.在0.03 mol/L、pH值为5.78的Tris-HCl缓冲液中,当量子点浓度为5.72×10-4mol/L、反应时间为10 min时,该方法的线性范围为0.38~77μg/mL,检出限为0.28μg/mL.该方法已成功用于药片中尼群地平的测定,与中国药典中的标准方法比较,结果满意.     

合成纳米锰钾矿去除废水中Cd2+的实验研究

利用合成纳米锰钾矿去除模拟废水中Cd(Ⅱ),研究不同去除反应条件对废水中镉离子去除率的影响.结果表明:合成纳米锰钾矿对水溶液中Cd2+的去除平衡时间约为2h;在Cd2+质量浓度为50mg·L-1、溶液初始pH=6.50、反应温度25℃、处理剂粒径96～120μm、每升模拟废水中投加2g合成纳米锰钾矿时,平衡后Cd2+去除率为90.6%.当Cd2+质量浓度不高于300 mg·L-1时,吸附等温线近似符合Langmuir模型,合成纳米锰钾矿最大理论吸附量为120.5mg·g-1.纳米锰钾矿对于Cd2+的去除是表面配位吸附、静电吸附、离子交换三种模式共同作用的结果.     

Removal of Cd (Ⅱ) by Synthetic Nanocryptomelane from Sewage

利用合成纳米锰钾矿去除模拟废水中Cd (Ⅱ),研究不同去除反应条件对废水中镉离子去除率的影响.结果表明:合成纳米锰钾矿对水溶液中Cd2+的去除平衡时间约为2 h;在Cd2+质量浓度为50 mg · L-1、溶液初始pH=6.50、反应温度25℃、处理剂粒径96～120μm、每升模拟废水中投加2g合成纳米锰钾矿时,平衡后Cd2+去除率为90.6％.当Cd2+质量浓度不高于300 mg·L-1时,吸附等温线近似符合Langmuir模型,合成纳米锰钾矿最大理论吸附量为120.5mg·g-1.纳米锰钾矿对于Cd2+的去除是表面配位吸附、静电吸附、离子交换三种模式共同作用的结果.     

基于香豆素与CdTe量子点间的荧光共振能量转移检测超痕量Hg~(2+)的研究

分别合成了3-巯基丙酸稳定的CdTe@SiO2量子点和双臂香豆素金属离子荧光探针前体(BCP),并将BCP固定于CdTe@SiO2表面上形成Hg2+探针-CdTe@SiO2@BCP,建立了基于Hg2+对CdTe@SiO2@BCP量子点的荧光猝灭定量检测Hg2+的新方法。考察了pH值等因素的影响。在最佳实验条件下,可测定5.0×10-8~1.0×10-4mol·L-1的Hg2+,检出限为6.7×10-9mol·L-1,可应用于实际样品中超痕量Hg2+的测定。     

纳米磁性Fe_3O_4催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝的研究

通过溶液直接沉淀法制备了纳米磁性Fe3O4催化剂,采用粉末X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱对样品进行了表征.以难生物降解的亚甲基蓝(MB)为分子探针,探究了反应溶液的p H、H2O2用量、催化剂用量及MB的初始浓度等因素对其催化氧化降解效率的影响.结果表明:纳米晶Fe3O4是高效的非均相类Fenton催化剂.当催化剂用量为0.5 g·L-1,H2O2浓度为1 mmol·L-1,p H为3.0,反应温度为25℃,反应时间为5 min,可完全降解100 mg·L-1亚甲基蓝.催化剂再生循环实验表明,催化剂重复使用效果好,回收利用方便.     

CdTe量子点荧光猝灭法测定铜离子的研究

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中一步合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对Cu2+离子进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,在0.033mol/L、pH值为5.91的磷酸二氢钾磷酸氢二钠缓冲液中,当量子点浓度为3.8×10-4mol/L、反应时间为30min时,该方法的线性区间为2～200μg/L,检测下限为0.29μg/L.具体解释了量子点荧光猝灭,是由于价带电子激发到导带以后被表面结合的Cu2+离子捕获而产生的结果,并利用光解实验进一步验证了这一机理.     

一种基于联二萘酚衍生物的荧光传感器对铜离子的荧光识别

设计并合成了一种基于联二萘酚衍生物的荧光传感器1,1在乙腈溶液中对Cu2+具有很好的选择性和灵敏度.当所加金属离子的浓度为1的10倍的时候,只有Cu2+能显著猝灭1的荧光,而其它离子(Hg2+,Pb2+,Sr2+,Ba2+,Cd2+,Ni2+,Co2+,Fe2+,Mn2+,Zn2+,Ce3+,Mg2+,K2+,Fe3+...     

基于1,8-萘酰亚胺的铜离子荧光探针

以1,8-萘酰亚胺为原料设计合成了一种新的铜离子荧光探针M,并对其结构进行了表征.荧光光谱实验表明:在乙腈溶液中,M对Cu2+表现出识别性能,加入Cu2+,其荧光发生明显猝灭,而对Na+、K+、Ag+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+等离子无明显响应.因此,该荧光探针对Cu2+有较高的选择性和灵敏度.     

聚胸腺嘧啶寡核苷酸介导的铜纳米粒子荧光探针高灵敏检测L-半胱氨酸

以聚胸腺嘧啶寡核苷酸为模板分子,利用一步法温和快速合成了稳定性好、荧光性能优异的铜纳米粒子。基于L-半胱氨酸能通过巯基高选择性地与铜纳米粒子发生相互作用形成Cu—S键,从而淬灭铜纳米粒子荧光的现象,建立了测定L-半胱氨酸的荧光检测新方法。此方法测定L-半胱氨酸的线性范围为3~50μmol/L,检出限为0.56μmol/L,可望用于尿液中L-半胱氨酸含量的测定。     

安乃近的普鲁士蓝分光光度法测定

基于安乃近能将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+与铁氰化钾生成可溶性普鲁士蓝,建立了用可见分光光度法间接测定安乃近的新方法.对反应时间和反应温度进行了优化,安乃近浓度在0.06~7.20μg/mL范围内具有良好的线性关系,线性回归方程为A=0.0218+0.2394 C(μg/mL),相关系数R=0.999.摩尔吸光系数ε=8.4×104 L/(mol·cm).检测限(3σ/k)为0.024μg/mL.按照本法对市售安乃近片进行了测定,并进行了回收率实验,平均回收率为100.8%,结果令人满意.     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

铁矾渣微波硫酸化焙烧水浸液的深度除铁

采用微波低温硫酸化焙烧-水浸和针铁矿除铁方法将Zn、Cu等富集到浸出液中,Pb和Ag富集到浸出渣中,使有价金属得到清洁的回收利用.研究了上述工艺中浸出液除铁的优化工艺条件,探究了反应体系的pH值、浸出液单次滴加量、浸出液的铁含量等因素对除铁效果的影响,并采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察等手段对得到的沉淀渣进行了表征.研究获得的优化实验条件为：以200 mL的0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液为底液,晶种添加量为20 g·L-1,除铁体系pH值控制在3左右,温度90℃,每隔5 min滴加3 mL水浸液(保持反应体系中铁的浓度<1 g·L-1).在此条件下,除铁后溶液残铁量仅为0.065 g·L-1,去除率可达99.3%,达到了深度除铁效果.除铁过程中,Zn的损失率仅为4.1%.