本文關(guān)鍵詞：發(fā)光稀土配位聚合物的制備及其傳感應(yīng)用

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【摘要】：近年來(lái),越來(lái)越多的科研工作者開(kāi)始關(guān)注以稀土離子為中心離子構(gòu)筑的配位聚合物。其主要原因在于稀土離子具備:特有的光、電和磁等性能、強(qiáng)配位性及多配位點(diǎn)性等優(yōu)勢(shì),使其在吸附分離、選擇性催化、生物傳感以及光電材料等廣泛領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文采用不同的有機(jī)羧酸和氨基酸作為配體與稀土離子(Eu~(3+)、Tb~(3+))構(gòu)建新型熒光探針進(jìn)行生物傳感分析。生物配體的加入使得我們制備的熒光探針具有良好的分散性和生物兼容性,有利于發(fā)展基于稀土配位聚合物在生物領(lǐng)域的研究。基于此本論文主要工作如下:1.基于銪配位聚合物納米粒子熒光傳感汞離子(Hg~(2+))本工作是以稀土銪離子(Eu~(3+))為中心離子、間苯二甲酸(IPA)為有機(jī)配體,采用一步溶劑熱法合成了新型稀土配位聚合物納米材料(CPNPs)Eu/IPA CPNPs。我們發(fā)現(xiàn)咪唑-4,5-二羧酸(Im)的吸收光譜與Eu/IPA CPNPs的激發(fā)光譜能夠大大重疊,所以我們選用Im作為與Eu/IPA CPNPs發(fā)生內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)的吸收劑,令Eu/IPA CPNPs發(fā)生紅色熒光淬滅現(xiàn)象。之后隨著Hg~(2+)的加入,由于Hg~(2+)與Im之間能夠發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)配位反應(yīng)生成白色沉淀復(fù)合物Hg/Im,從而將結(jié)合在Eu/IPA CPNPs表面的Im脫落下來(lái),阻斷了Eu/IPA CPNPs與Im之間的IFE作用,最終表現(xiàn)為Eu/IPA CPNPs紅色熒光恢復(fù)。發(fā)展了一種簡(jiǎn)單、靈敏熒光傳感檢測(cè)Hg~(2+)方法,該稀土配位聚合物熒光探針檢測(cè)Hg~(2+)線性范圍為2 nM至2μM,檢測(cè)限為2 nM,并實(shí)現(xiàn)了尿液中Hg~(2+)的檢測(cè)。2.基于鋱配位聚合物比率熒光傳感硫化氫(H_2S)本工作提出了一種基于稀土配位聚合物核殼結(jié)構(gòu)納米粒子通過(guò)比率熒光傳感方式檢測(cè)H_2S的方法。我們先將Zn(NO3)2、2-甲基咪唑和碳量子點(diǎn)(CDs)自組裝成發(fā)射藍(lán)色熒光的納米粒子(NPs)CDs@ZIF-8 NPs其特征峰位于450 nm。之后將Tb(NO3)3和生物分子配體鳥(niǎo)苷酸(GMP)自組裝成發(fā)射綠色熒光(最大吸收特征峰位于545 nm)的鋱配位聚合物(Tb/GMP CPs)包覆在CDs@ZIF-8 NPs表面,制備了一種能夠同時(shí)發(fā)射藍(lán)色和綠色熒光的核殼結(jié)構(gòu)納米粒子表示為CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs。當(dāng)CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs在溶劑中與銅離子(Cu~(2+))相遇,由于Cu~(2+)本身的順磁性使得Cu~(2+)與GMP的磷酸基團(tuán)配位而結(jié)合在CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs表面,阻斷了Tb~(3+)與GMP之間能量傳遞導(dǎo)致CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs綠色熒光被猝滅,但并不影響其藍(lán)色熒光。之后向上述體系中加入H_2S,由于H_2S易與Cu~(2+)反應(yīng)生成CuS,使得CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs表面的Cu~(2+)被分離下來(lái),恢復(fù)了Tb~(3+)與GMP之間能量轉(zhuǎn)移CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs綠色熒光得以恢復(fù)。由此,我們建立了一種新型雙熒光發(fā)射的比率熒光法檢測(cè)H_2S。CDs@ZIF-8@Tb/GMP NPs在H_2S濃度為0.5-100μM范圍內(nèi)F545/F450值隨著H_2S濃度的增加呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為150nM,并實(shí)現(xiàn)了血清中H_2S的檢測(cè)。3.基于銪配位聚合物比率熒光傳感羥自由基(·OH)本工作構(gòu)建了一種基于稀土銪配位聚合物比率熒光傳感檢測(cè)·OH的方法。以稀土銪離子(Eu~(3+))為金屬離子,2,6-吡啶二羧酸(DPA)為配體,通過(guò)一步水熱法制備了發(fā)射強(qiáng)紅色熒光的銪配位聚合物表示為Eu/DPA CPs,之后與功能分子對(duì)苯二甲酸(TA)在室溫下攪拌自組裝形成發(fā)紅色熒光的雙配體功能化的配位聚合物Eu/DPA-TA CPs,其最大特征發(fā)射峰位在615 nm。此外,TA作為眾所周知的·OH熒光探針很容易被·OH氧化成發(fā)射強(qiáng)藍(lán)色熒光的2-羥基對(duì)苯二甲酸,其特征發(fā)射峰位在445 nm。因此,當(dāng)Eu/DPA-TA CPs與·OH相遇后Eu/DPA-TA CPs表面的TA被氧化成發(fā)射強(qiáng)藍(lán)色熒光的2-羥基對(duì)苯二甲酸,而Eu/DPA-TA CPs本身的紅色熒光由于·OH的氧化發(fā)生微弱下降。由此,我們建立了一種新型雙熒光發(fā)射的比率熒光法檢測(cè)·OH。Eu/DPA-TA CPs在·OH濃度為0.8-200μM范圍內(nèi)F445/F615值隨著·OH濃度的增加呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,且當(dāng)信噪比為3時(shí)其檢測(cè)限為500 nM。
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.4;O657.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 Jean-Claude G. Bünzli;Svetlana V. Eliseeva;;Lanthanide NIR luminescence for telecommunications, bioanalyses and solar energy conversion[J];Journal of Rare Earths;2010年06期

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本文編號(hào)：1168506