新型铽/铕荧光探针材料的构筑及其应用

• 作 者: 唐科
• 机 构: 华南师范大学
• 出 处: 华南师范大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 稀土铽配合物 稀土发光材料 纳米功能材料 荧光探针 设计合成 荧光响应

由于稀土离子独特的电子层结构，稀土发光具有量子产率高、发射带窄、荧光寿命长、Stokes位移大等优点。并且稀土荧光能对特定的分析物，包括阴阳离子、DNA、蛋白质、生物标记物、pH值、温度等，产生特殊的信号响应，因此，稀土发光材料作为光学传感器已被广泛应用于化学及生物分析。　　在本学位论文的研究中，设计和合成了多种新型的稀土发光功能材料，采用多种测试手段对这些材料进行表征，并且系统地研究了它们作为荧光探针对特定客体分子识别的荧光响应行为。　　本论文工作的第一部分设计并合成了一种具备化学传感功能的吡啶-2，6-二羧酸二甲酯的稀土铽配合物，这种稀土配合物可以发出强烈的绿色荧光。而且研究发现，它可以作为一种新颖的荧光探针用于水溶液中的亚硝酸根离子的检测。研究表明，往这种稀土配合物的水溶液中滴加亚硝酸根时，铽离子的绿色荧光会发生猝灭现象;而其他诸如F-，NO3-，Cl-，Br-，SO42-，CO32-，ClO3-，AcO-，H2PO4-和S2-等阴离子，却不能使铽离子的荧光发生猝灭。更为重要的是，这种铽配合物还可以通过电化学检测的方法来识别亚硝酸根。其识别机理可能是因为铽离子与亚硝酸根特殊的配位作用，以及亚硝酸根本身所具有的强氧化性。　　第二部分合成了二氧化钛为基质的含铕离子的稀土发光纳米功能材料，这种纳米功能材料可以发出强烈的红色荧光。而且研究发现，它可以作为一种新颖的荧光探针用于水溶液中的铜离子的检测。研究表明，往这种稀土配合物的水溶液中滴加铜离子时，铕离子的红色荧光会发生猝灭现象;而其他诸如Ca2+，Na+，K+，Ni2+，Zn2+，Mn2+，Ag+和Fe3+等阳离子，却不能使铕离子的荧光发生猝灭。其识别机理可能是因为光诱导的电子从吡啶环单元转移到顺磁性的铜离子，以及笼效应。　　第三部分以冠醚为配体通过共价的方式合成了两种有机-无机稀土发光纳米功能材料，以及两种稀土铽配合物。研究发现，两种稀土纳米功能材料以及两种配合物都可以发出强烈的绿色荧光。而且研究发现，它们均可作为新颖的荧光探针用于水溶液中的精氨酸的检测。研究表明，它们的水溶液中滴加精氨酸时，铽离子的红色荧光会发生猝灭现象;而其他诸如谷氨酸，组氨酸，色氨酸，苏氨酸和苯丙氨酸等氨基酸，却不能使铽离子的荧光发生猝灭。