萘胺衍生物/水滑石复合材料的制备及其荧光传感性能研究

• 作 者: 郭志洁
• 机 构: 北京化工大学
• 出 处: 北京化工大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 水滑石 8-萘胺-1 3 6-三磺酸二钠盐 薄膜 荧光化学传感器 镁离子 葡聚糖

本论文以LDHs为基质,选取荧光分子8-萘胺-1,3,6-三磺酸二钠盐(8-Aminonaphthalene-1,3,6-trisulfonate,ANTS),采用两种方法构筑荧光分子/水滑石薄膜材料,并研究其荧光传感性能,具体内容如下：(1)采用电泳沉积法,设计合成ANTS/LDH薄膜,并将其作为荧光化学传感器应用于Mg2+的检测。通过XRD和SEM表征可知,2μm厚的ANTS/LDH薄膜展示出了a b面平行于基底的高取向性。ANTS/LDH薄膜检测镁离子表现出较宽的线性范围(1×10-6mol·L-1×10-2mol·L-1),线性方程为I=0.496+0.0708log C[Mg2+],R2=0.996,且检测限达到2.4×10-7mol·L-1。此荧光化学传感器在pH为5.5-8.0的溶液中均适用。相对于Ca2+,薄膜展示出了对Mg2+很好的选择性和抗干扰性。通过13CNMR和理论计算对化学传感器的检测机理进行了探讨,证明Mg2+与水滑石层间的ANTS分子发生配位,导致了ANTS/LDH薄膜荧光强度猝灭。此外,ANTS/LDH薄膜化学传感器展示出了良好的可再生性及潜在的应用前景。(2)采用静电层层自组装的方法,设计合成(LDH/ANTS)n超薄膜,并将其作为一种荧光化学传感器应用于葡聚糖-40的检测。通过紫外-可见光谱和荧光光谱,监测其组装过程,选取最佳层数(LDH/ANTS)20进行光谱性能研究。通过对(LDH/ANTS)n超薄膜结构形貌的表征可知,薄膜展示出了高取向性。(LDH/ANTS)20超薄膜检测葡聚糖-40表现出较宽的线性范围(1×10-5mol·L-1-1×10-2mol·L-1),线性方程为I=0.732+0.131log C[dextran-40],R2=0.999,且检测限达到2.7×10-6mo1·L-1。此荧光化学传感器在pH为5.5-9.0的溶液中均适用。薄膜展示出了良好的选择性、抗干扰性、可再生性和循环性。通过荧光偏振、X射线光电子能谱和拉曼光谱技术,研究(LDH/ANTS)n超薄膜荧光化学传感器的检测-再生机理。将此薄膜荧光传感器运用于模拟实际样品的检测,也取得了较好的效果,表明薄膜具有潜在的应用前景。