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《陕西师范大学》 2003年
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自发电池激发的电致化学发光的分析应用研究

罗丽荣  
【摘要】: 本论文由综述和研究报告两部分组成。综述部分简单概述了电致化学发光的历史、原理、电致化学发光体系、电致化学发光近期的进展以及电致化学发光仪器的微型化趋势。研究报告包括一篇有关本文研究工作的总结和四个研究报告。在研究报告部分,本文研究了在线自发电池及微电池激发的电致化学发光,利用在线自发电池电致化学发光法检测了异烟肼、Ca~(2+)、阿昔洛韦;基于微电池激发电致化学发光,研究了鲁米诺、过氧化氢体系的电致化学发光。实验结果表明这种电致化学发光检测模式有应用于微流控芯片的潜力。 有关电致化学发光的研究可追溯到1927年格利雅试剂电致化学发光的报道。作为分析化学中重要且有意义的检测手段电致化学发光逐渐引起了人们浓厚的研究兴趣,这一点从逐年增加的报道中反应出来。从有关电致化学发光分析应用的综述,可归纳出电致化学发光有以下特点:首先,在电致化学发光分析中不需要激发光源,因此电致化学发光具有低的背景信号,并且可以通过选择电极材料、尺寸、电极位置以及对电极电位的调节使电致化学发光反应有较高的灵敏度和较好的选择性;可以在电极附近原位产生共反应物,因此可以检测许多物质;与化学发光相比,电致化学发光避免了从多重反应通道注入反应试剂,改善了样品稀释的问题并降低了分析仪器的成本。电致化学发光因其具有的高选择性、高灵敏度适用于微流控芯片的检测。目前,文献中报道的电致化学发光多采用外接电源作为激发源。外接电源因其体积大、价格贵,限制了电致化学发光仪器的微型化以及将电致化学发光检测技术用于微流控芯片的研究。将传统的分析仪器微型化具有缩短反应时间、操作简便、反应试剂消耗少、自动化及一体化的优点。 研究报告主要包括四部分:前三个研究报告的工作基于在线自发电池激发的电致化学发光。选择Al、Zn、Cr、Cd等作为自发电池的金属阳极,Cu、Ag、Au、Pt、石墨等作为阴极。最后综合考虑了材料的价格,原电池的制作及输出电位的稳定性等因素,选择Al电极为阳极,Ag电极为阴极,自发电池在碱性溶液中可提供稳定的输出电位。通过调节NaOH浓度或使用不同的碱性介质可提供560~1300 mV的输出电位。当NaOH浓度为5.0×10~(-4) mol/L,鲁米诺浓度为6.0×10~(-6) mol/L时,自发电池的电位输出为1168 mV。基于异烟肼对鲁米诺在铂阳极上的电致化学发光较强的增敏作用,测定了三个厂家生产的异烟肼药片中异烟肼的含量,测定结果与标准方法进行对照。分析应用结果表明自发电池激发电致 化学发光分析方法的可行性。 这种在线的自发电池被用于牛奶及蔬菜样品中钙的测定,当流体中NaOH浓 度为 0.18 mol/L,钙黄绿素溶液浓度为 2.oxlo”’moffe时,自发电池的输出电位为 1070 mV,基于在碱性溶液中钙离子对钙黄绿素的电致化学发光较强的增敏作用, 测定了乳制品及蔬菜样品中钙的含量,将测定结果与原子发射光度法的测定结果 进行对照,方法的线性范围为 8刀X10“一1.OX10“m1几,检出限为 2刀d6m。讥。 上述方法被用于测定阿昔洛韦药片中阿昔洛韦的含量。当NaOH浓度为 3.ox*-3 molfl_,鲁米诺的浓度为 3刀xlo’7 m。W时,输出电位为 1028 mV,基于 阿昔洛韦对鲁米诺在铂电极表面的电致化学发光的增敏作用,测定了三个厂家生 产的阿昔洛韦片剂中阿昔洛韦的含量,并将测定结果与标准方法的测定结果进行 对照,实验结果说明这种方法具有可行性。在选择的最佳条件下,方法的线性范 围为 7.gxlo’~4.oxlo“mo凡,检出限为 l.6x刁 moll。 在碱性溶液中,铜锌合金可以形成许多微电池,将铜锌合金的细屑填充在玻 璃管中,用于流动注射在线电致化学发光的研究。上述方法被用于过氧化氢的测 定。微电池可以激发鲁米诺的电致化学发光,过氧化氢对鲁米诺的电致化学发光 有较强的增敏作用。在选定的最佳条件下,方法的线性范围为 1刀X10“m*几~ 1.oxlo“mow,检出限为 2*刘 刁mo凡。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O651

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