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氨基卟啉荧光探针的合成与应用

作　者: 彭博
导　师: 牛承岗
学　校: 湖南大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 荧光分子探针 TAPP H2O2 重金属离子 pH
分类号: O657.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

荧光分析法具有较高的灵敏度,一般比分光光度法高2-3个数量级,且具有选择性高,方法简便,取样量少等优点,近年来得到迅速发展。卟啉是一类具有刚性的共轭大环类化合物,在光的照射下,易被激发,产生强荧光。卟啉能与周期表中几乎所有的金属离子和大部分非金属离子配合,可用于测定多种金属离子及生化反应和医学研究工作。本论文的主要工作是设计、合成新型的不仅检测简便,而且灵敏度、选择性、稳定性等方面均有突出优点的卟啉类分子荧光探针,研究其用于水中的双氧水和重金属离子的检测并考察其各项性能。又对pH及重金属离子的测定提出了新的思路,制备了相关的荧光传感器。具体包括以下三个方面：(1)根据荧光分子探针设计原理,结合本组的相关研究经验,合成了一种稳定性好、灵敏度高、安全方便的荧光分子探针四(4-氨基苯基)卟啉TAPP,对其在水中的荧光光学性质进行了研究,研究了溶液pH值及表面活性剂对荧光强度的影响,并用于识别水中的钴离子和镍离子。实验发现当离子浓度为2.0×10-7-1.0×10-5 mol/L范围内,Co(Ⅱ)及Ni(Ⅱ)的浓度和荧光强度之间存在着线性关系。Ni(Ⅱ)的检测限为4.0×10-8 mol/L,Co(Ⅱ)的检测限为2.0×10-8 mol/L。这个传感体系具有令人满意的灵敏度,这种方法可以用于自然水体和污水中Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的测定。(2)利用卟啉类荧光探针TAPP来检测环境中H202含量。实验发现当H202含量在2.0×10-6-1.0×10-4%范围内,H202的含量和荧光强度存在着线性关系。H202的检测限为6.0×10-7%,这个传感体系具有令人满意的灵敏度,这种方法可以用于自然水体和雨水中H2O2的测定。(3)同时实验还将TAPP制备为荧光传感器,有望用于对pH值和重金属离子的检测。虽然结果不令人满意,但合成产物,及传感器制备方法以后还值得研究与改进,并将其应用于pH值和重金属离子的测定中。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
插图索引  11-13
附表索引  13-14
第1章绪论  14-34
  1.1 卟啉衍生物  14-20
    1.1.1 结构  14
    1.1.2 性质  14-15
    1.1.3 天然卟啉类化合物  15-16
    1.1.4 卟啉及金属卟啉化合物的合成  16-20
  1.2 卟啉和金属卟啉在环境分析中的应用  20-26
    1.2.1 荧光分析法与卟啉  20-24
    1.2.2 室温磷光法与卟啉  24-26
  1.3 卟啉其他方面的应用及展望  26-32
    1.3.1 癌症的诊断与治疗  26-27
    1.3.2 卟啉在太阳能电池中的应用  27-28
    1.3.3 高密度分子存贮器  28
    1.3.4 用作研究生物体内氧化过程的模型  28-29
    1.3.5 卟啉与环糊精体系研究与生命科学密切相关  29
    1.3.6 金属卟啉配合物超分子自组装  29-30
    1.3.7 卟啉及其类似超分子功能的分子识别及分析应用  30-31
    1.3.8 在保健品、医学和其他方面的应用  31-32
  1.4 分析与结论  32-33
  1.5 本论文的研究工作  33-34
第2章氨基卟啉荧光探针的制备及其在重金属检测中的应用  34-52
  2.1 引言  34-35
  2.2 实验部分  35-40
    2.2.1 实验试剂  35-37
    2.2.2 实验仪器  37
    2.2.3 溶液的配制  37-38
    2.2.4 荧光探针TAPP的合成  38-40
  2.3 试验结果的分析与讨论  40-51
    2.3.1 pH值的影响  40-41
    2.3.2 不同金属离子对荧光强度的影响  41-42
    2.3.3 表面活性剂的加入对荧光强度的影响  42-43
    2.3.4 不同SDS加入量对荧光强度的影响  43
    2.3.5 SDS存在下pH值对荧光强度的影响  43-44
    2.3.6 不同金属离子在SDS存在下对荧光强度的影响  44-45
    2.3.7 不同浓度Ni(Ⅱ)和Co(Ⅱ)对荧光强度的影响  45-47
    2.3.8 猝灭机理  47
    2.3.9 Co(Ⅱ)的测量范围及线性范围  47-49
    2.3.10 Ni(Ⅱ)的测量范围及线性范围  49-50
    2.3.11 实际样品的分析应用  50-51
  2.4 结论  51-52
第3章 TAPP测定环境样品中H_2O_2的应用  52-58
  3.1 引言  52-53
  3.2 实验部分  53-54
    3.2.1 试剂  53
    3.2.2 仪器  53
    3.2.3 荧光探针TAPP的合成  53
    3.2.4 溶液的配制  53
    3.2.5 荧光测量方法  53-54
  3.3 试验结果的分析与讨论  54-57
    3.3.1 pH值的影响  54
    3.3.2 不同浓度H_2O_2水溶液对荧光强度的影响  54-55
    3.3.3 猝灭机理  55
    3.3.4 测量范围及线性分析  55-56
    3.3.5 不同金属离子对荧光强度的影响  56
    3.3.6 实际样品的分析应用  56-57
  3.4 结论  57-58
第4章氨基卟啉传感器的构建和应用  58-69
  4.1 引言  58
  4.2 实验部分  58-60
    4.2.1 试剂  58
    4.2.2 仪器  58-59
    4.2.3 实验装置与测试条件  59
    4.2.4 玻片的修饰  59-60
    4.2.5 荧光强度测量  60
    4.2.6 猝灭机理  60
  4.3 结果与讨论  60-68
    4.3.1 组装两次TAPP光极膜对pH及金属离子的响应  60-64
    4.3.2 组装四次TAPP光极膜对pH及金属离子的响应  64-68
  4.4 结论  68-69
结论  69-71
参考文献  71-80
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利目录  80-81
致谢  81

氨基卟啉荧光探针的合成与应用

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