【摘 要】
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稀土元素由于其特殊的电子构型,具有优异的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,因而广泛的应用在电子、石油化工、冶金等领域。近几年,因离子液
【基金项目】
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国家自然科学基金(21173107)资助
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稀土元素由于其特殊的电子构型,具有优异的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,因而广泛的应用在电子、石油化工、冶金等领域。近几年,因离子液体结构的可设计性,人们将离子液体与金属结合,设计出具有金属特性的离子液体,引起了广泛的关注。其中,稀土离子液体因具有磁性、催化性、发光性等多种性能,而具有广阔的应用前景[1-8]。本文设计并首次合成一种稀土离子液体[C4mim][Dy(NO3)4],通过红外光谱(IR),核磁共振氢谱(1H-NMR)和电喷雾质谱(MS)进行了表征。采用荧光光谱分析研究了这种离子液体的发光性能,发现该离子液体可以迅速专一识别Fe3+,可应用到荧光探针领域。该方法与传统的Fe3+检测手段(原子吸收法、比色法、分光光度法,循环伏安法等)相比具有操作简单,检测速度快,无需复杂的仪器设备及繁琐的样品处理等优点,且稀土离子液体合成周期短,产率高,为环境友好溶剂,具有广阔的应用前景。1.荧光探针的合成本文以N-甲基咪唑、溴代烷烃、硝酸银、硝酸镝为原料,设计并首次合成一种稀土离子液体[C4mim][Dy(NO3)4],合成路径见图1。通过IR,1H-NMR和MS对合成产物的结构进行了表征,最终确定了所合成的物质是目标离子液体。2.荧光探针对重金属的检测以此离子液体为荧光探针,在325 nm激发波长下,加入不同的重金属阳离子(Zn2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+、Co2+、Ni3+、Cr3+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+),通过实验发现加入其它重金属阳离子,并不会显著引起荧光强度的变化(见图2和图3)。只有加入Fe3+后,会大幅度减弱荧光探针的荧光强度,并且发生淬灭,因此该荧光探针可以迅速专一识别Fe3+。
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