Salamo型化学传感器的开发及其对水样中重金属离子、阴离子和氨基酸的检测研究

发布时间：2023-03-19 05:26

　　当下,水资源短缺和金属污染是我国水资源的两大难题。重金属及其它有害离子污染水资源不但严重影响生态环境,还会直接污染土壤,造成农产品重金属污染,威胁人类的健康。现在,已经发现许多农产品中含有重金属元素,因此开发一种快速、准确、高效的检测复杂水样中重金属离子的方法,是环境科学和生物医学研究的重点和热点。荧光传感器分子具有容易合成、高灵敏度和选择性、快速响应、抗干扰能力强等特点,因此被广泛应用于离子检测领域。Salamo型化合物作为Salen型化合物的衍生物,通过将Salen化合物中的-C=N-基团修饰为-C=N-O-基团,因这种修饰引入了电负性较大的O原子,使得该类化合物的稳定性比Salen型化合物高10⁴倍,本论文设计并合成了六个新的Salamo型化学传感器,在含水体系及实际水样中对所识别的重金属离子、阴离子以及氨基酸有较好的识别性能。本论文从以下几个方面进行阐述:1.通过使用2-羟基-1-萘醛修饰末端基团合成了双Salamo型化学传感器D1,并对Cu²⁺离子进行了检测。实验结果表明,该类传感器可以在水体中通过荧光淬灭现象对Cu^2+<...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.重金属的危害及环境水样中重金属离子的检测方法
    1.1 重金属离子的来源和危害
    1.2 环境水样中重金属离子的检测方法
    1.3 席夫碱探针识别重金属离子的研究进展
    1.4 Salen型荧光传感器
    1.5 本课题组取得的研究成果
    1.6 本课题的研究目的和内容
2 双Salamo型荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的识别性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 研究方法
        2.2.2 试剂
    2.3 传感器D1的合成
        2.3.1 1,2-二胺氧乙烷的制备
        2.3.2 2,2'-(乙二氧基)二苯甲醛制备
        2.3.3 2-[O-(1-乙氧基酰胺)]肟-2-萘酚的合成
        2.3.4 双Salamo型传感器D1 的合成
    2.4 实验方法
        2.4.1 溶液配制
        2.4.2 荧光光谱实验
        2.4.3 pH值得测量方法
        2.4.4 化学传感器D1对自来水样本的测试实验
        2.4.5 试纸的制备方法
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 溶剂对化学传感器D1发光性能的研究
        2.5.2 含水量对化学传感器D1发光性能的研究
        2.5.3 化学传感器D1对Cu²⁺离子的识别性能研究
        2.5.4 Cu²⁺离子荧光滴定实验和最低检测限的测定
        2.5.5 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的抗干扰实验测定
        2.5.6 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的pH响应
        2.5.7 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的时间响应
        2.5.8 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的Job曲线的测定
        2.5.9 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子的配位常数的计算
        2.5.10 荧光化学传感器D1对Cu²⁺离子识别机理的探究
        2.5.11 Cu²⁺离子的自来水样本实验
        2.5.12 检测试纸的应用
    2.6 小结
3 双Salamo型荧光化学传感器D2对Cu²⁺离子和Al³⁺离子的识别性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 研究方法
        3.2.2 试剂
    3.3 传感器D2的合成
        3.3.1 1,2-二胺氧乙烷制备
        3.3.2 2,2'-(乙二氧基)二苯甲醛制备
        3.3.3 5-甲氧基-2-胺氧乙烷氧氮次甲基苯酚的合成
        3.3.4 双Salamo型传感器D2 的合成
    3.4 实验方法
        3.4.1 溶液配制
        3.4.2 荧光光谱实验
        3.4.3 pH值得测量方法
        3.4.4 化学传感器D2对自来水样本的测试实验
        3.4.5 试纸的制备方法
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 化学传感器D2对Cu²⁺离子的识别性能研究
        3.5.2 化学传感器[L²-Cu²⁺](D3)对Al³⁺离子的识别性能研究
    3.6 小结
4 荧光化学传感器[L¹-Na⁺](D4)荧光关闭检测B₄O7
2-离子的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 研究方法
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 溶剂对化学传感器D4发光性能的研究
        4.3.2 含水量对化学传感器D4发光性能的研究
        4.3.3 化学传感器D4对B₄O7
2-离子的识别性能研究
        4.3.4 B₄O7
2-离子荧光滴定实验和最低检测限的测定
        4.3.5 荧光化学传感器D4对B₄O7
2-离子的抗干扰实验测定
        4.3.6 荧光化学传感器D4对B₄O7
2-离子的pH响应
        4.3.7 荧光化学传感器D4对B₄O7
2-离子的时间响应
        4.3.8 荧光化学传感器D4对B₄O7
2-离子的配位常数的计算
        4.3.9 荧光化学传感器D4对B₄O7
2-离子识别机理的探究
        4.3.10 检测试纸的应用
    4.4 小结
5 高灵敏度和选择性的双Salamo型荧光化学传感器D5 检测Cu²⁺和连续识别S^2-、精氨酸和赖氨酸
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 研究方法
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.0 化学传感器D5发光性能的研究
        5.3.1 Cu(Ⅱ)配合物传感器D6对阴离子的荧光响应
        5.3.2 传感器D6对氨基酸的荧光响应
        5.3.3 传感器D6的结构
        5.3.4 荧光化学传感器的pH响应
        5.3.5 荧光化学传感器D5对Cu²⁺离子、D6对S^2-、Arg和Lys的配位常数的计算
        5.3.6 荧光化学传感器的识别机理的探究
    5.4 小结
6.结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3764650

boshi