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由于阴离子在生物和环境方面的重要性,近年来,阴离子检测越来越受到人们的重视。无机阴离子是水质的一项重要指标,对其含量检测是水质监测的关键部分。大多无机阴离子具有两面性,其在水中的含量过多或过少不仅会给人体健康和生命带来危害,并且对生态环境造成难以估计的破坏。目前检测阴离子的方法主要是离子色谱法,但因分析仪器较贵,且检测步骤繁琐,不适合快速实时监测。而现代分析化学的发展方向是快速、简便、经济。因此,寻找快捷且准确的阴离子检测方法具有重要意义,尤其是不依赖于复杂仪器的经济方法。本论文根据所用探针的不同,介绍四种无机阴离子的检测方法: 1.以柠檬酸根保护的金纳米粒子为探针,采用抗聚沉原理分别发展了两种检测无机阴离子的手段。(i)选用二硫苏糖醇(DTT)作为识别分子,其两端各含有一个巯基,由于金-硫之间的强相互作用,形成Au-S共价键,DTT可作为桥联分子导致金纳米聚集,溶液颜色由红色变为蓝色。但次氯酸根存在时,DTT的巯基被氧化,失去与带负电的金纳米粒子相互作用的能力,不能引起金纳米粒子团聚,溶液颜色保持原来的红色。由此可实现对次氯酸根离子的可视化检测。(ii)四甲基联苯胺(TMB)是一种新型无毒的显色试剂,两端各含一个氨基,由于金-氮相互作用,TMB可作为桥联分子使金纳米粒子聚沉,溶液颜色由红色变为蓝色。如果先向金纳米溶液中加入硫氰根离子,由于其与金纳米粒子之间作用力更强,从而起到保护金纳米粒子的作用,再加入TMB,金纳米粒子保持稳定,呈现原来的红色。由此可实现对硫氰根离子的可视化检测。 2.以常见染料甲基橙(MO)为探针,利用金属纳米粒子的催化效应及阴离子与不同金属间的亲和作用,发展了一种简单检测阴离子的比色方法。金、银、铂纳米粒子均可催化硼氢化钠还原MO的反应,使MO褪为无色。在不同pH条件下,硫离子、碘离子和硫氰根离子可以分别与这三种纳米粒子的表面发生选择性地相互作用,抑制催化反应的发生,MO保持为原来的颜色。由此可以分别建立快速简便灵敏的硫离子、碘离子和硫氰根离子的比色传感方法。 3.以叶酸为探针,利用亚硝酸根与氨基间的特异性反应,发展了一种灵敏检测亚硝酸根的荧光方法。叶酸是一种水溶性B族维生素,本身荧光强度很低。但在强酸性条件下加入亚硝酸根,并在紫外灯下照射,溶液荧光强度会显著增强,且荧光强度依赖于紫外光照时间。由于重氮盐反应的特异性,该方法具有很高的选择性,并且对亚硝酸根的检测非常灵敏,检测限低至18 nM。 4.以镧系离子为探针,利用常见广谱抗生素依诺沙星作为有机配体,发展了实时检测阴离子的荧光方法。(i)在HEPES缓冲溶液中,铕离子-依诺沙星复合物荧光强度很弱,向溶液中同时加入银离子和硫氰根离子,可以显著增强溶液的荧光强度,并且荧光强度的改变可瞬间完成,由此可分别建立银离子和硫氰根离子的荧光检测方法,并且可据此设计“AND”逻辑门。再向此体系中加入硫离子,由于银离子与硫离子间极强的结合作用,两者可生成硫化银沉淀,从而破坏荧光敏化效应,导致荧光猝灭。由此可实现对硫离子的快速实时检测。检测限低至60nM。该体系对其他常见阴离子均没有响应。(ii)利用铽离子复合物荧光发展了一种简便快速检测磷酸根的方法,其中碳量子点作为荧光增强剂而不非通常的荧光探针。以壳聚糖为前体,利用水热反应制备出氨基功能化的碳量子点。该碳点可明显增强铽离子-依诺沙星复合物的荧光。而再向溶液中加入磷酸根可导致体系的荧光猝灭。由此可以实现对磷酸根的实时灵敏检测。由于稀土离子与磷酸根之间的特异性相互作用,该方法具有有很高的选择性。