新型荧光分子探针的制备及其在离子识别中的应用.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论又新型荧光分子探针的制备及其在离子识别中的应用作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：张姗分析化学王素华研究员二O一四年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreePreparationofNovelFluorescentMolecularProbesandTheirApplicationsforIonRecognitionAuthor’SName：Speciality：Supervisor：FinishedTime：ShanZhangAnalyti

2、calChemistryProf．SuhuaWangMay,2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：盔2哗中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进

3、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。杪公开口保密(——年)作者签名：鑫妊签字日期：麴!生笸!墨导师签名：王妻坌签字日期：垄!幺笸!至摘要近年来，生物和环境中重要物种的识别和检测已经成为化学传感器的重要目标。一些分析检测方法，比如高效液相色谱法、质谱法、电化学法、原子吸收光谱法、电子耦合等离子体原子发射光谱法等已经用于目标物的检测。然而，这些传统方法存在着很多缺点，如仪器昂贵、耗时耗力等。基于以上原因，具有简单易操作、高灵敏度、无损等优点的荧光分析法越来越受到人们的

4、重视。迄今为止，多种具有不同激发和发射波长的荧光团已经被广泛用作化学传感器的信号输出部分，如丹磺酰氯、香豆素、花菁、芘、氧杂蒽、BODIPY等等。本文通过制备新型有机荧光分子探针，分别实现了对二价铜离子和氟离子的快速、高灵敏的检测，可以进一步应用于生物／化学体系以及环境中的分析检测。第一章首先从荧光分析法的基本原理，荧光材料的类型，以及活性氧类物质和阴阳离子的荧光检测分析方法三个主要方面进行了介绍。其中荧光材料部分介绍了有机染料、纳米荧光材料和生物荧光分子的有关知识。活性氧类物质主要介绍了次氯酸以及氮氧化物的荧光检测方法。阳离子主要介绍了二价锌离子和三价铁离子的荧光检测方

5、法。阴离子则主要介绍了氰根离子和氟离子的荧光检测方法。第二章，我们制备合成了一种新型的基于丹磺酰氯的有机分子探针。该探针在紫外灯照射下有很强的绿色荧光。经实验发现，该探针不仅具备良好的光稳定性，对环境不敏感，而且对二价铜离子具有高选择性和高灵敏度，且不受其他金属离子的干扰，检测限可以达到2ppb，远远低于饮用水规定的1．3ppm上限，可以用于饮用水中二价铜离子的检测。本章中通过实验证明，二价铜离子通过电子转移淬灭有机分子探针的荧光；恢复性实验证明，该荧光探针具有好的恢复性和回收率。由于该有机分子探针具有较好的生物相容和优良的光稳定性，它可进一步应用于化学和生物体系的研究中

6、。第三章，我们合成了一种新型的荧光打开型有机分子探针，该探针光稳定性好，合成简单。由于氟和硅之间特定的亲核取代反应，硅氧键很容易被氟离子打开，从而导致结构的变动，荧光打开。该探针的检测限可以达到66．5ppb(3．5gM)，远远低于饮用水中的含氟规定上限(4ppm或211pM)，它具有高的灵敏度和光稳定性，可以用于许多方面的氟离子检测。关键词：荧光分析法有机染料丹磺酰氯二价铜离子打开型断裂氟离子摘要IIAbstractABSTRACTInrecentyears，therecognitionanddetectionofsignificantspeciesinbiologya

7、ndenvironmenthasownedmoreandmoreattentionasanimportantgoalinthefieldofchemicalsensors．Someanalyticaltechniques，suchashigh-performanceliquidchromatography,massspectrometry,electrochemicalsensing，atomicabsorptionspectroscopyandinductivelycoupledplasmaatomicemissionspe