基于功能化無(wú)限配位聚合物的環(huán)境分析方法及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 17:11
隨著工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,不僅對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,也嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生活與健康,因此加強(qiáng)對(duì)環(huán)境污染物的監(jiān)管十分重要。目前,環(huán)境分析領(lǐng)域存在的目標(biāo)物含量低、組分復(fù)雜、具有高時(shí)空分布問(wèn)題,使得環(huán)境分析面臨的挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻,同時(shí)也對(duì)檢測(cè)方法提出了更高的要求。無(wú)限配位聚合物納米材料由于易于合成且可通過(guò)合理設(shè)計(jì)調(diào)控其形態(tài)、組成、性能,在環(huán)境分析領(lǐng)域具有巨大潛力。因此,通過(guò)對(duì)無(wú)限配位聚合物納米材料進(jìn)行功能化以改進(jìn)其發(fā)光性能,發(fā)展快速、便捷、原位的新型環(huán)境污染物分析方法具有重要意義。本論文篩選了石墨烯量子點(diǎn)、苯基乙烯基熒光分子作為客體,對(duì)無(wú)限配位聚合物納米粒子進(jìn)行功能化,制備了具有良好光學(xué)響應(yīng)性能的復(fù)合無(wú)限配位聚合物納米材料。通過(guò)合理設(shè)計(jì)中心金屬離子、配體與客體之間的金屬競(jìng)爭(zhēng)配位作用,利用上述復(fù)合納米材料作為探針,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境中污染物(有機(jī)磷農(nóng)藥)及污染特征標(biāo)記物(乙酰膽堿酯酶、2,6-吡啶二羧酸)的快速分析。本論文構(gòu)建的檢測(cè)方法靈敏度高,選擇性好,操作簡(jiǎn)單,為快速高效檢測(cè)方法的構(gòu)建提供了新的思路,也為環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)提供了新的技術(shù)和方法支撐,在環(huán)境安全評(píng)估和人類(lèi)健康保障方面具有良好...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(A)通過(guò)混合配體和中心金屬形成ICPs的反應(yīng)示意圖;(B)通過(guò)AMP和鑭系金屬離子的自組裝形成納米粒子的示意圖
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.2基于智能手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)可視化分析方法已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。Figure1.2Theon-sitevisualanalysismethodbasedsmartphonehasbeenwidelyusedinvariousfields.3.3無(wú)限配位聚合物在環(huán)境分析中的應(yīng)用基于無(wú)限配位聚合物納米材料的分析方法目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的檢測(cè),由于構(gòu)造簡(jiǎn)單,方便快捷,在金屬離子、無(wú)機(jī)鹽、pH、生物標(biāo)記物及環(huán)境污染指標(biāo)等檢測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。3.3.1環(huán)境中金屬離子的測(cè)定金屬離子對(duì)自然環(huán)境和生命體的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的意義,但過(guò)量的暴露會(huì)對(duì)人體健康造成極大的損害,因此,對(duì)環(huán)境中金屬離子的識(shí)別和檢測(cè)正日益受到人們的關(guān)注。如圖1.3A所示,Shi課題組在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶液中將配體H4BTC與Tb3+混合,在微波加熱的輔助下,大規(guī)模生產(chǎn)出均勻的新型草捆狀I(lǐng)CP。這種Tb-ICP在紫外燈激發(fā)下表現(xiàn)出強(qiáng)烈的綠色發(fā)射,且Pb2+和Hg2+等重金屬離子可猝滅Tb-ICP的熒光,高靈敏度使其應(yīng)用于重金屬離子污染的監(jiān)測(cè)67。如圖1.3B所示,Tong課題組報(bào)道了一種基于雙配體無(wú)限配位聚合物納米材料熒光探針檢測(cè)銅離子(Cu2+)的比例型熒光方法,魯米諾-Tb-GMPICP由Tb3+作為中心金屬離子,GMP及魯米諾作為橋聯(lián)配體組成。在Cu2+的存在下,作為反應(yīng)部分的GMP-Tb的熒光是動(dòng)態(tài)猝滅的,而用作參比的魯米諾的熒光保持恒定。因此,通過(guò)測(cè)量魯米諾在430nm和Tb3+在547nm波長(zhǎng)處的熒光強(qiáng)度的比
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1.4(A)無(wú)限配位聚合物納米材料通過(guò)直接能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)亞硝酸鹽;(B)由Ag+和SCN–(用作AND邏輯門(mén)和S2–傳感器)調(diào)節(jié)的ENX敏化Eu3+發(fā)光的示意圖。Figure1.4(A)Strategyofterbiumcoordinationpolymernanoparticlesensingnitritebydirectenergytransfer.(B)SchematicrepresentationoftheENX-basedsensitizationofEu3+luminescenceregulatedbyAg+andSCN–usedasanANDlogicgateandaS2–sensor.3.3.3pH值的測(cè)定pH值是重要的水質(zhì)參數(shù)之一,河流湖泊等自然水體的pH值也作為水質(zhì)分類(lèi)的一個(gè)重要指標(biāo)。因此,對(duì)環(huán)境介質(zhì)中pH值的檢測(cè)也成為一個(gè)重點(diǎn)研究方向。如圖1.5A所示,Du課題組成功合成了三種以草酸鹽為配體,Tb3+為金屬離子的無(wú)限配位聚合物71。Tb-草酸鹽ICP的熒光可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶劑的pH值而改變,表明它可以用作檢測(cè)pH值的探針。圖1.5B是Qi課題組通過(guò)利用鑭系元素和小分子配體設(shè)計(jì)并組裝為環(huán)境介質(zhì)pH值的敏感材料,將Tb3+作為金屬離子,1,10-菲咯啉(Phen)作為配體,N"N-二甲基甲酰胺組成(DMF)作溶劑,利用電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)實(shí)現(xiàn)溶液pH的高靈敏檢測(cè)72。A)B)
本文編號(hào):3350291
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(A)通過(guò)混合配體和中心金屬形成ICPs的反應(yīng)示意圖;(B)通過(guò)AMP和鑭系金屬離子的自組裝形成納米粒子的示意圖
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.2基于智能手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)可視化分析方法已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。Figure1.2Theon-sitevisualanalysismethodbasedsmartphonehasbeenwidelyusedinvariousfields.3.3無(wú)限配位聚合物在環(huán)境分析中的應(yīng)用基于無(wú)限配位聚合物納米材料的分析方法目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的檢測(cè),由于構(gòu)造簡(jiǎn)單,方便快捷,在金屬離子、無(wú)機(jī)鹽、pH、生物標(biāo)記物及環(huán)境污染指標(biāo)等檢測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。3.3.1環(huán)境中金屬離子的測(cè)定金屬離子對(duì)自然環(huán)境和生命體的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的意義,但過(guò)量的暴露會(huì)對(duì)人體健康造成極大的損害,因此,對(duì)環(huán)境中金屬離子的識(shí)別和檢測(cè)正日益受到人們的關(guān)注。如圖1.3A所示,Shi課題組在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶液中將配體H4BTC與Tb3+混合,在微波加熱的輔助下,大規(guī)模生產(chǎn)出均勻的新型草捆狀I(lǐng)CP。這種Tb-ICP在紫外燈激發(fā)下表現(xiàn)出強(qiáng)烈的綠色發(fā)射,且Pb2+和Hg2+等重金屬離子可猝滅Tb-ICP的熒光,高靈敏度使其應(yīng)用于重金屬離子污染的監(jiān)測(cè)67。如圖1.3B所示,Tong課題組報(bào)道了一種基于雙配體無(wú)限配位聚合物納米材料熒光探針檢測(cè)銅離子(Cu2+)的比例型熒光方法,魯米諾-Tb-GMPICP由Tb3+作為中心金屬離子,GMP及魯米諾作為橋聯(lián)配體組成。在Cu2+的存在下,作為反應(yīng)部分的GMP-Tb的熒光是動(dòng)態(tài)猝滅的,而用作參比的魯米諾的熒光保持恒定。因此,通過(guò)測(cè)量魯米諾在430nm和Tb3+在547nm波長(zhǎng)處的熒光強(qiáng)度的比
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1.4(A)無(wú)限配位聚合物納米材料通過(guò)直接能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)亞硝酸鹽;(B)由Ag+和SCN–(用作AND邏輯門(mén)和S2–傳感器)調(diào)節(jié)的ENX敏化Eu3+發(fā)光的示意圖。Figure1.4(A)Strategyofterbiumcoordinationpolymernanoparticlesensingnitritebydirectenergytransfer.(B)SchematicrepresentationoftheENX-basedsensitizationofEu3+luminescenceregulatedbyAg+andSCN–usedasanANDlogicgateandaS2–sensor.3.3.3pH值的測(cè)定pH值是重要的水質(zhì)參數(shù)之一,河流湖泊等自然水體的pH值也作為水質(zhì)分類(lèi)的一個(gè)重要指標(biāo)。因此,對(duì)環(huán)境介質(zhì)中pH值的檢測(cè)也成為一個(gè)重點(diǎn)研究方向。如圖1.5A所示,Du課題組成功合成了三種以草酸鹽為配體,Tb3+為金屬離子的無(wú)限配位聚合物71。Tb-草酸鹽ICP的熒光可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶劑的pH值而改變,表明它可以用作檢測(cè)pH值的探針。圖1.5B是Qi課題組通過(guò)利用鑭系元素和小分子配體設(shè)計(jì)并組裝為環(huán)境介質(zhì)pH值的敏感材料,將Tb3+作為金屬離子,1,10-菲咯啉(Phen)作為配體,N"N-二甲基甲酰胺組成(DMF)作溶劑,利用電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)實(shí)現(xiàn)溶液pH的高靈敏檢測(cè)72。A)B)
本文編號(hào):3350291
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