本文關(guān)鍵詞：金屬納米簇參與的化學(xué)發(fā)光新方法及其分析應(yīng)用研究

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【摘要】：化學(xué)發(fā)光分析法是一種分子發(fā)光光譜分析法,具有較高的靈敏度和較寬的線性范圍,所用儀器簡單,而且沒有外部光源帶來的背景干擾等優(yōu)點(diǎn)。將流動(dòng)注射與化學(xué)發(fā)光法相結(jié)合的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光(FI-CL)分析法具備著除CL法優(yōu)點(diǎn)之外的儀器設(shè)備簡單廉價(jià)、分析快速以及較強(qiáng)的分析結(jié)果重現(xiàn)性的優(yōu)點(diǎn),已廣泛地應(yīng)用于無機(jī)物、有機(jī)物和藥物等的分析檢測。目前,化學(xué)發(fā)光分析的研究主要集中在尋找新的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系和將已有的CL反應(yīng)體系同新近出現(xiàn)的材料或技術(shù)相結(jié)合,以增強(qiáng)其靈敏度和擴(kuò)大CL的應(yīng)用范圍。納米材料是粒徑大小介于常規(guī)材料與微觀粒子之間的一種新型材料,呈現(xiàn)出常見材料不具備的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和化學(xué)性質(zhì)。近年來,研究者們已經(jīng)將納米材料引入到液相化學(xué)發(fā)光分析法中,納米材料以催化增敏劑、還原劑、載體、能量受體等角色增強(qiáng)微弱的化學(xué)發(fā)光信號,打破了傳統(tǒng)液相化學(xué)發(fā)光的應(yīng)用局限。金屬納米簇通常由101~102個(gè)金屬原子構(gòu)成,其粒徑一般小于2 nm。金屬納米簇具有特殊的離散能級和分子尺寸,呈現(xiàn)出強(qiáng)的光致發(fā)光、出色的光穩(wěn)定性、良好的生物兼容性以及亞納米級的粒徑,是一種有潛力的材料,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于熒光、生物分析等領(lǐng)域,但其在化學(xué)發(fā)光中的應(yīng)用研究較少。本論文主要由兩部分組成:第一部分為綜述,簡要?dú)w納了近年來金屬納米簇在分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,重點(diǎn)歸納了金屬納米顆粒(含金屬納米簇)參與的液相化學(xué)發(fā)光及其應(yīng)用。第二部分為研究報(bào)告,將新材料金屬納米簇引入弱化學(xué)發(fā)光體系來構(gòu)建新的環(huán)保綠色的化學(xué)發(fā)光新方法,同時(shí)也將其應(yīng)用于傳統(tǒng)的luminol體系中增強(qiáng)原有方法的靈敏度,并對所構(gòu)建的新方法的機(jī)理進(jìn)行了研究,最后將其應(yīng)用于環(huán)境水樣以及人體尿液或血液,包括如下三個(gè)部分:金納米簇增強(qiáng)的過氧亞硝酸化學(xué)發(fā)光法檢測水樣及人體內(nèi)的亞硝酸鹽亞硝酸鹽是食物添加劑和化肥的成分之一,同時(shí)亞硝酸鹽超標(biāo)極易造成急性亞硝酸鹽中毒,它嚴(yán)重影響人體的健康,所以亞硝酸鹽的濃度是水體質(zhì)量以及人體健康的一個(gè)重要指標(biāo)。我們構(gòu)建了金納米簇-亞硝酸鹽-酸性過氧化氫體系,金納米簇的存在,使得原有的弱化學(xué)發(fā)光信號增強(qiáng)了20倍。我們研究了在金納米簇存在時(shí),過氧化氫誘導(dǎo)的亞硝酸鹽化學(xué)發(fā)光體系的性質(zhì)。過氧亞硝酸通過在線混合亞硝酸鹽和酸性過氧化氫得到,產(chǎn)生很弱的化學(xué)發(fā)光,但是當(dāng)引入金納米簇,發(fā)現(xiàn)其能夠增強(qiáng)亞硝酸鹽-酸性過氧化氫體系的化學(xué)發(fā)光信號。過氧亞硝酸-金納米簇體系的化學(xué)發(fā)光機(jī)理通過使用CL光譜,UV-vis光譜以及自由基清除劑等實(shí)驗(yàn)證實(shí)。本方法已被應(yīng)用于檢測環(huán)境中的三種水樣以及人體尿液中的亞硝酸鹽,具有良好的線性、準(zhǔn)確度和精密度。銅納米簇催化luminol-K3Fe(CN)6化學(xué)發(fā)光體系及其在藥物分析中的應(yīng)用研究本文將銅納米簇應(yīng)用于luminol-K3Fe(CN)6化學(xué)發(fā)光體系,發(fā)現(xiàn)Cu NCs使得該體系的化學(xué)發(fā)光信號增強(qiáng)。Cu NCs對該luminol體系的增強(qiáng)機(jī)理通過使用CL光譜、紫外吸收可見光譜、XPS光譜以及自由基清除實(shí)驗(yàn)得以證明,證實(shí)了Cu NCs在該體系起到催化劑的作用。為了擴(kuò)展它的應(yīng)用,我們發(fā)現(xiàn)四種藥物及其中間體(鄰苯二酚,多巴胺,叔丁基對苯二酚,對苯二酚)對該CL信號有明顯的抑制作用,并對其應(yīng)用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)具有很好地線性范圍以及較低的檢測限。最后對自來水樣中的對苯二酚的含量以及人體血液中的多巴胺進(jìn)行了加標(biāo)回收檢測,證明此方法具有較好的準(zhǔn)確性,能夠成功的應(yīng)用于實(shí)際樣品檢測。金納米簇與酸性KMnO4化學(xué)發(fā)光信號的機(jī)理研究我們研究發(fā)現(xiàn)了BSA-金納米簇和高錳酸鉀能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號,我們針對這一現(xiàn)象進(jìn)行了研究討論。本文中對酸的種類及其濃度、KMnO4濃度以及金納米簇濃度等反應(yīng)條件進(jìn)行了討論。我們利用化學(xué)發(fā)光光譜,紫外光譜,熒光光譜以及自由基清除實(shí)驗(yàn)等來探討酸性高錳酸鉀體系的可能機(jī)理。機(jī)理推測為金納米簇表面上的BSA部分充當(dāng)還原劑,金核(Au0)則作為增強(qiáng)劑或催化劑。這一機(jī)理與普通金屬納米粒子的完全催化作用有一些不同。由于金納米簇具有良好的生物兼容性,因此該新方法具有應(yīng)用于生物檢測和人體內(nèi)藥物分析的可能性。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3;TB383.1

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本文編號：1243084