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有机小分子和碳点在磷的含氧酸根阴离子分析中的应用

作　者: 赵恒新
导　师: 李原芳
学　校: 西南大学
专　业: 分析化学
关键词: 碳点磷酸根离子磷的含氧酸根阴离子铕离子吖啶橙有机小分子
分类号: O613.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

磷的含氧酸根阴离子在生物和工业进程中都起到了非常重要的作用,因此,大力发展简单、灵敏、可靠的磷的含氧酸根阴离子检测方法具有重要的意义。本文以有机小分子和碳点为荧光探针,深入研究了其在磷的含氧酸根阴离子检测方面的应用,成功建立了检测磷的含氧酸根阴离子的方法,具体内容包括以下三个方面：1.由于稀土离子铕(Eu3+)与碳点(Carbon dots, CDs)表面羧基的配位作用,形成了铕-碳点聚集体(CDs-Eu3+), Eu3+有效猝灭了CDs的荧光,而向这种弱荧光的CDs-Eu3+聚集体中加入磷酸根离子(Pi)时,会使得CDs的荧光恢复,这种现象是由于在一个与Eu3+有关的竞争取代反应中,CDs从其聚集体中得到了释放,也就是说,此时Pi与Eu3+配位,有效的扣留了Eu3+使其不能与CDs表面的羧基绑定。在优化条件下,发现体系在发射波度为420.0 nm处的荧光强度的增加值与Pi的浓度在4.0 x 10-7-1.5×10-5mol L-1范围内呈线性关系,检出限为5.1×10-8 mol L-1。最后,将该方法成功应用于人工湿地水样中Pi含量的测定,测定结果与标准方法钼锑抗分光光度法得到的结果相一致,与目前现有的检测Pi的方法相比,该方法具有简单、灵敏和高效等优点。2.通过实验发现,六偏磷酸根离子(SHMP)能够有效猝灭染料吖啶橙(AO)的荧光,主要是由于两者之间带有相反电荷,静电引力使两者结合在一起。分析其荧光强度的变化值得到该猝灭进程为静态猝灭,随后的吸收光谱图和瞬态荧光寿命的测定也证实了这一点。AO染料在550.0nm处荧光强度的降低值(ΔF)与SHMP的加入量有一定关系,SHMP的浓度在8.0×10-7-1.12 x 10-5 mol L-1范围内,线性方程为(F0-D)/F0=0.06c-0.06(r=0.9966,n=13)。为进一步验证该方法的实用性,将该方法应用于不同饮料中SHMP含量的测定,对每个实际样品平行测定5次,同时加标回收,回收率在95.8%-104.2%之间,说明该方法可用于饮料中SHMP含量的测定。3.有机小分子三(吡啶基-2-甲基)乙烷-1,2-联胺胺基-7-硝基-2,1,3,-苯并恶二唑(NBD-TPEA)中的N原子去质子化后使得该分子带正电荷,核苷三磷酸中的磷酸根离子使得该分子带负电,故两者之间可发生静电作用；另外有机小分子NBD-TPEA也可与核苷三磷酸阴离子之间形成分子间氢键,使得两者结合,故静电和氢键的协同作用使得有机小分子NBD-TPEA与核苷三磷酸作用后,荧光发生改变。本文对有机小分子NBD-TPEA与四种核苷三磷酸阴离子之间的相互作用进行了研究,为不同核苷三磷酸的鉴别分析提供了有价值的实验数据。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
缩写符号对照表  10-11
第一章绪论  11-25
  第一节磷的含氧酸根阴离子化合物概述  11-20
    1.1 磷的含氧酸盐及磷酸核苷  11-12
    1.2 磷的含氧酸根阴离子的研究意义  12-13
    1.3 磷的含氧酸根阴离子的研究现状  13-20
  第二节碳点简介  20-22
    2.1 碳点简介  20
    2.2 碳点的光学特性  20-22
    2.3 碳点的应用  22
  第三节本文拟达到的目的和意义及主要研究内容  22-25
第二章基于Eu(Ⅲ)诱导的碳点之间的能量转移检测湿地水样中磷酸根离子  25-37
  第一节引言  25-26
  第二节实验部分  26-27
    2.1 仪器  26
    2.2 材料  26
    2.3 实验方法  26-27
  第三节结果与讨论  27-35
    3.1 碳点的表征  27-29
    3.2 Eu(Ⅲ)猝灭碳点的荧光光谱图及其机理探讨  29-30
    3.3 Pi滴定CDs-Eu~(3+)聚集体的荧光光谱图  30-31
    3.4 反应酸度的优化  31-32
    3.5 高分辨透射电镜与原子力表征  32-33
    3.6 干扰物实验  33-34
    3.7 人工湿地水样的测定  34-35
  第四节本章小结  35-37
第三章荧光猝灭法测定饮料中六偏磷酸根离子的含量  37-45
  第一节引言  37
  第二节实验部分  37-38
    2.1 仪器  37
    2.2 材料  37-38
    2.3 实验方法  38
  第三节结果与讨论  38-44
    3.1 光谱特征  38-39
    3.2 SHMP猝灭AO荧光的机理探讨  39-40
    3.3 反应条件的选择  40-41
    3.4 SHMP与AO的结合比  41
    3.5 反应机理探讨  41-42
    3.6 共存物质干扰  42-43
    3.7 标准曲线及样品的测定  43-44
  第四节本章小结  44-45
第四章有机小分子NBD-TPEA与四种核苷三磷酸的相互作用研究  45-55
  第一节引言  45-46
  第二节实验部分  46-47
    2.1 仪器  46-47
    2.2 材料  47
    2.3 实验方法  47
  第三节结果与讨论  47-54
    3.1 体系的荧光光谱特征及其荧光寿命的测定  47-49
    3.2 NBD-TPEA与四种核苷三磷酸作用的荧光光谱图  49-50
    3.3 NBD-TPEA与四种核苷三磷酸作用的吸收光谱图  50-51
    3.4 反应条件的优化  51-52
    3.5 NBD-TPEA与四种核苷三磷酸的结合比  52-54
  第四节本章小结  54-55
第五章全文总结与展望  55-57
参考文献  57-65
硕士期间科研成果  65-67
致谢  67

有机小分子和碳点在磷的含氧酸根阴离子分析中的应用

内容摘要

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