羅丹明基比色/熒光探針高效檢測(cè)金屬離子
發(fā)布時(shí)間：2022-01-26 16:58
人為因素和環(huán)境變化導(dǎo)致大量重金屬離子進(jìn)入生態(tài)環(huán)境,然后通過食物鏈進(jìn)入人體。少量金屬離子對(duì)人體有益,而過量的金屬離子則會(huì)威脅人類健康。因此,檢測(cè)環(huán)境中重金屬離子含量有著重要意義。本論文合成了系列羅丹明基比色/熒光探針,利用金屬離子誘導(dǎo)羅丹明衍生物的螺內(nèi)酰胺環(huán)開環(huán)繼而與金屬離子配位,伴隨溶液顏色變化和/或熒光變化實(shí)現(xiàn)對(duì)不同金屬離子的檢測(cè)。此外,所合成的探針分子用于細(xì)胞成像以及實(shí)際水樣中金屬離子的檢測(cè)。主要內(nèi)容如下:1.將羅丹明6G乙二胺與聯(lián)苯酸酐通過偶聯(lián)反應(yīng)合成了比色/熒光探針Rh6GCD,實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe3+和Al3+的比色/熒光檢測(cè)。在pH 6.0的Tris-HCl緩沖液中,Rh6GCD無色且熒光很弱,加入Fe3+/Al3+后在530 nm處出現(xiàn)強(qiáng)的吸收峰,溶液顏色由無色變?yōu)榉凵?同時(shí)在558 nm處發(fā)射強(qiáng)的熒光。在比色及熒光滴定實(shí)驗(yàn)中,Fe3+和Al3+分別在10-90μM和10-70μM范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,比色檢測(cè)的檢出限分別為1.07μM和2.73μ...
【文章來源】：延安大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
T-CDs與OPD傳感系統(tǒng)的選擇性及靈敏度[24]
羅丹明基比色/熒光探針高效檢測(cè)金屬離子3蔽Fe3+和Cu2+離子，該探針表現(xiàn)出對(duì)Fe2+出色的選擇性和高靈敏度，檢出限為51nM。此外，開發(fā)的熒光探針可用于自來水中Fe2+的檢測(cè)以及活細(xì)胞內(nèi)Fe2+的傳感和成像。1.3基于有機(jī)框架MOFs材料的熒光探針MOFs材料擁有良好的發(fā)光特性，孔尺寸可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，作為一種新型的傳感材料受到了廣泛的關(guān)注。通過微調(diào)微孔通道的表面功能和化學(xué)環(huán)境，設(shè)計(jì)具有可識(shí)別位點(diǎn)MOFs材料，可用于選擇性檢測(cè)小分子和金屬離子。Cui[28]等合成了一種基于Co-MOFs的ZJU-109，由6-(4-吡啶基)-對(duì)苯二甲酸(H2pta)和4,4’-雙(咪唑基)聯(lián)苯(4,4-bimbp)兩種配體組合而成，這兩種配體間存在高效的分子間光致電子轉(zhuǎn)移(PET)，ZJU-109顯示出來自(4,4-bimbp)較弱的熒光。當(dāng)Fe3+存在時(shí)，PET過程被阻斷使得ZJU-109的熒光大幅度增強(qiáng)，因而該MOFs可作為“開啟式”Fe3+的熒光傳感探針，實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe3+的高效檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度為0.053μM。與傳統(tǒng)的分子傳感器不同，MOFs中配體的分離和有序排列可以阻止聚集引起的淬滅作用，因此該MOFs的合成為固態(tài)發(fā)光PET傳感器檢測(cè)Fe3+提供了新思路。Wang[29]等人合成了一種基于亞胺官能化金屬-有機(jī)框架的熒光探針(UiO-66-N=CH2)，表現(xiàn)出良好的檢測(cè)Cd2+的能力。加入Cd2+后，MOFs探針在水溶液中熒光增強(qiáng)，這歸因于新型熒光探針中C=N基團(tuán)和特定的金屬離子之間的相互作用，為Cd2+測(cè)定提供了一種低毒性，高選擇性和靈敏的檢測(cè)方法，如圖1-2所示，Cd2+的檢出限為0.336μM，線性范圍為0-500μM，同時(shí)為細(xì)胞內(nèi)Cd2+的傳感和成像提供了潛在的可能性。圖1-2(a)不同濃度的Cd2+溶液中UiO-66-N=CH2的熒光光譜及(b)468nm處熒光強(qiáng)度[29]
第一章緒論4Fig.1-2(a)ThefluorescencespectraofUiO-66-N=CH2and(b)fluorescenceintensityat468nmofCd2+solutionswithdifferentconcentrations.[29]1.4基于金納米粒子的比色/熒光探針納米探針顆粒微小，其在線分析不需要任何惰性氣體和高壓輸入，因此多用于傳感檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是基于金納米顆粒的傳感器近年來引起了極大的研究興趣。金納米顆粒擁有高的比表面積和優(yōu)異的光學(xué)特性，用于高靈敏度和選擇性地檢測(cè)金屬離子具有廣闊的應(yīng)用前景。Zhang[32]提出了一種簡(jiǎn)單，低成本的比色傳感器，利用玫瑰花瓣中的天然孔結(jié)構(gòu)封裝金納米粒子(AuNPs)用于超靈敏檢測(cè)汞離子(Hg2+)。AuNPs的缺點(diǎn)是在高鹽濃度下容易聚集，而玫瑰花瓣提供了一個(gè)三維空間，這種大通道中將AuNPs有效地分散，其比表面積增大，從而增強(qiáng)了AuNPs的催化能力。Hg2+的存在會(huì)形成金汞合金，從而使得檸檬酸鹽封端的AuNPs的催化能力顯著增強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，利用金汞合金催化亞甲基藍(lán)(MB)與硼氫化鈉的反應(yīng)，放大了比色信號(hào)。裸眼可檢測(cè)的最低濃度為10fM。該傳感器在環(huán)境樣品中Hg2+的定量檢測(cè)方面具有較強(qiáng)的可行性。圖1-3(a)HAuCl4水溶液，蛋氨酸和Met-AuNCs的紫外-可見吸收光譜；(b)室溫下Met-AuNCs的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜，Co2+和Cu2+的紫外-可見吸收光譜;(c)Met-AuNC的TEM圖像；(d)與Co2+和Cu2+響應(yīng)前后蛋氨酸和MetAuNCs的FT-IR光譜[33]Fig.1-3(a)UV-visabsorptionspectraoftheaqueousHAuCl4,methionineandMet-AuNCs;(b)FluorescenceexcitationandemissionspectraofMetAuNCsatroomtemperature;UV-visabsorption
本文編號(hào)：3610848
【文章來源】：延安大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
T-CDs與OPD傳感系統(tǒng)的選擇性及靈敏度[24]
羅丹明基比色/熒光探針高效檢測(cè)金屬離子3蔽Fe3+和Cu2+離子，該探針表現(xiàn)出對(duì)Fe2+出色的選擇性和高靈敏度，檢出限為51nM。此外，開發(fā)的熒光探針可用于自來水中Fe2+的檢測(cè)以及活細(xì)胞內(nèi)Fe2+的傳感和成像。1.3基于有機(jī)框架MOFs材料的熒光探針MOFs材料擁有良好的發(fā)光特性，孔尺寸可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，作為一種新型的傳感材料受到了廣泛的關(guān)注。通過微調(diào)微孔通道的表面功能和化學(xué)環(huán)境，設(shè)計(jì)具有可識(shí)別位點(diǎn)MOFs材料，可用于選擇性檢測(cè)小分子和金屬離子。Cui[28]等合成了一種基于Co-MOFs的ZJU-109，由6-(4-吡啶基)-對(duì)苯二甲酸(H2pta)和4,4’-雙(咪唑基)聯(lián)苯(4,4-bimbp)兩種配體組合而成，這兩種配體間存在高效的分子間光致電子轉(zhuǎn)移(PET)，ZJU-109顯示出來自(4,4-bimbp)較弱的熒光。當(dāng)Fe3+存在時(shí)，PET過程被阻斷使得ZJU-109的熒光大幅度增強(qiáng)，因而該MOFs可作為“開啟式”Fe3+的熒光傳感探針，實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe3+的高效檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度為0.053μM。與傳統(tǒng)的分子傳感器不同，MOFs中配體的分離和有序排列可以阻止聚集引起的淬滅作用，因此該MOFs的合成為固態(tài)發(fā)光PET傳感器檢測(cè)Fe3+提供了新思路。Wang[29]等人合成了一種基于亞胺官能化金屬-有機(jī)框架的熒光探針(UiO-66-N=CH2)，表現(xiàn)出良好的檢測(cè)Cd2+的能力。加入Cd2+后，MOFs探針在水溶液中熒光增強(qiáng)，這歸因于新型熒光探針中C=N基團(tuán)和特定的金屬離子之間的相互作用，為Cd2+測(cè)定提供了一種低毒性，高選擇性和靈敏的檢測(cè)方法，如圖1-2所示，Cd2+的檢出限為0.336μM，線性范圍為0-500μM，同時(shí)為細(xì)胞內(nèi)Cd2+的傳感和成像提供了潛在的可能性。圖1-2(a)不同濃度的Cd2+溶液中UiO-66-N=CH2的熒光光譜及(b)468nm處熒光強(qiáng)度[29]
第一章緒論4Fig.1-2(a)ThefluorescencespectraofUiO-66-N=CH2and(b)fluorescenceintensityat468nmofCd2+solutionswithdifferentconcentrations.[29]1.4基于金納米粒子的比色/熒光探針納米探針顆粒微小，其在線分析不需要任何惰性氣體和高壓輸入，因此多用于傳感檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是基于金納米顆粒的傳感器近年來引起了極大的研究興趣。金納米顆粒擁有高的比表面積和優(yōu)異的光學(xué)特性，用于高靈敏度和選擇性地檢測(cè)金屬離子具有廣闊的應(yīng)用前景。Zhang[32]提出了一種簡(jiǎn)單，低成本的比色傳感器，利用玫瑰花瓣中的天然孔結(jié)構(gòu)封裝金納米粒子(AuNPs)用于超靈敏檢測(cè)汞離子(Hg2+)。AuNPs的缺點(diǎn)是在高鹽濃度下容易聚集，而玫瑰花瓣提供了一個(gè)三維空間，這種大通道中將AuNPs有效地分散，其比表面積增大，從而增強(qiáng)了AuNPs的催化能力。Hg2+的存在會(huì)形成金汞合金，從而使得檸檬酸鹽封端的AuNPs的催化能力顯著增強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，利用金汞合金催化亞甲基藍(lán)(MB)與硼氫化鈉的反應(yīng)，放大了比色信號(hào)。裸眼可檢測(cè)的最低濃度為10fM。該傳感器在環(huán)境樣品中Hg2+的定量檢測(cè)方面具有較強(qiáng)的可行性。圖1-3(a)HAuCl4水溶液，蛋氨酸和Met-AuNCs的紫外-可見吸收光譜；(b)室溫下Met-AuNCs的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜，Co2+和Cu2+的紫外-可見吸收光譜;(c)Met-AuNC的TEM圖像；(d)與Co2+和Cu2+響應(yīng)前后蛋氨酸和MetAuNCs的FT-IR光譜[33]Fig.1-3(a)UV-visabsorptionspectraoftheaqueousHAuCl4,methionineandMet-AuNCs;(b)FluorescenceexcitationandemissionspectraofMetAuNCsatroomtemperature;UV-visabsorption
本文編號(hào)：3610848
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