收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

对Fe(Ⅲ)具有敏感性的荧光高分子材料的制备及其荧光性质的研究

胡育林  
【摘要】: 近年来,控制环境污染已成为工业生产中一个引人注目的问题,也吸引众多研究者的关注。由于荧光检测技术敏感度高,选择性好且具有多功能等优点而广为人知。因此合成对金属离子具有识别能力的荧光小分子至关重要。但荧光小分子在应用中容易脱落,同时与基材相溶性不好,仪器稳定性受到影响。相比之下,高分子材料具有很好的稳定性和成膜性,易于制成各种器件;并且,与溶液检测技术相比,膜检测具有可多次重复使用,易保存,操作简便、处理效率高等优点。在综述部分,我们对近年来报道的对金属离子具有识别能力的荧光小分子探针及光诱导电子转移(PET)和分子内电荷转移(ICT)两种识别机理进行了归纳介绍,并介绍了其在高分子材料方向的发展情况。 由于铁离子在新陈代谢过程和生物材料中所起的重要作用,发展对铁离子具有高选择性和敏感性的传感材料成为一个重要的科技项目。本论文结合荧光小分子的离子识别能力和高分子材料优良的成膜性,采用荧光小分子高分子化的方法来制备对Fe~(3+)具有选择识别的高分子材料,再利用高分子膜的成膜性制备可对Fe~(3+)选择识别的高分子膜材料。本文分别选用诺氟沙星和1,8-萘酰亚胺小分子作为原料,采用不同方法制备得到对Fe~(3+)具有较好选择性的荧光高分子材料。我们对所得到的小分子的光物理性质进行了研究,并探讨了高分子材料在溶液和膜状态下的离子识别范围,线性关系,响应时间等性质。研究取得如下成果: (1)以诺氟沙星为荧光小分子,合成可聚合的单体分子,与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合之后得到侧链含诺氟沙星单元的发蓝光聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子。对侧链含有一种诺氟沙星单元衍生物的PMMA高分子和侧链含有两种诺氟沙星单元衍生物的PMMA高分子,分别研究了其溶液和固体的基本发光性能、高分子溶液的溶剂化效应及离子效应。发蓝光的高分子材料在溶液中由于过渡态金属离子与发色团的配位加速了分子内部电荷转移(ICT)过程,因此金属离子对高分子溶液的荧光均有部分猝灭效应。由于Fe~(3+)氧化性较强,表现的荧光猝灭现象更为突出,其他金属离子由于高分子链的卷曲对小分子的保护使得荧光影响微弱。并且Fe~(3+)的猝灭机理符合Stem-Volmer动力学关系。 (2)分别采用两种路线合成了以萘酰亚胺衍生物为荧光小分子,并制得发绿色荧光的高分子材料。 第一种方法是先合成荧光小分子单体,后与MMA共聚的方法得到发绿光的油溶性高分子PMMA材料。合成得到的小分子发绿色荧光,具有很强的溶剂化作用,在非极性有机溶剂中具有较高的荧光量子产率。我们对过渡态金属离子对荧光高分子材料在有机溶液及膜状态下的基本荧光性质的影响作了详细的研究。当Fe~(3+)在不同的浓度区间,溶液和膜的相对荧光强度(F_0/F)与[Fe~(3+)]均能满足一定的线性关系。 第二种方法是采用先聚合再悬挂得到水溶性的发绿光的聚丙烯酰胺(PAM)高分子材料。研究了pH值对其水溶液荧光的影响,根据其非线性变化曲线计算得到荧光小分子的酸性常数pKa为3.5。该水溶性荧光高分子在水溶液中对Fe~(3+)和Cu~(2+)均表现很好的配位能力。 (3)对含有两种具有光谱重叠(一种小分子的发射光谱与另一小分子的激发光谱发生较大程度的重叠)的荧光小分子的高分子材料进行了研究,探讨了高分子膜中的两种小分子的分子间能量转移现象及金属离子等对高分子材料发光性能的影响。 首先是侧链含有诺氟沙星和二胺基吖啶的水溶性PAM高分子材料。该材料在溶液中表现的是两种小分子分别的荧光性质,能量转移现象不明显。在膜及粉末状态时,由于小分子间距离减小,发生了明显的能量转移过程;且当能量受体分子含量较高时,能量转移效率较大。被测金属离子中Fe~(3+)表现出明显的荧光猝灭现象。在水溶液中,金属离子Fe~(3+)对诺氟沙星发色团的猝灭效应要强于对胺基吖啶发色团的猝灭。在乙醇环境中,过渡金属离子对高分子膜两处荧光强度的猝灭作用则表现一致。总之,两处发射峰的荧光强度与金属离子浓度之间形成的线性关系能够提高检测的准确性。 其次是制备两种具有光谱重叠的萘酰亚胺衍生物分子,分散在油溶性材料聚氯乙烯(PVC)中得到PVC荧光膜。改变两种分子的比例,发现能量受体分子含量越高,从能量给体向能量受体分子转移的能量越多,既较高处荧光强度与较低处荧光强度值比值越大。而pH环境对PVC荧光膜的影响很小。对于所研究的过渡态金属离子,只有Fe~(3+)对此PVC荧光膜表现持续的荧光猝灭作用。并且当Fe~(3+)在不同的浓度区间,PVC膜两处发射峰的相对荧光强度(F_0/F)与[Fe~(3+)]均满足一定的线性关系。 论文合成的几种新型荧光高分子材料均对Fe~(3+)具有较好的选择性,并且荧光强度与离子浓度之间满足一定的线性关系。该项研究为荧光高分子用于Fe~(3+)的检测提供了理论指导,并为制备相应的传感材料和器件奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄超伦,栗瑞芬,张兰桐,修荣;新型PVC膜涂丝诺氟沙星选择电极的研制与应用[J];分析测试学报;2004年03期
2 王慧琴,黄振中,章磊;萃取光度法测定诺氟沙星[J];理化检验.化学分册;2005年01期
3 顾慧儿,陶珍,郭惠元;诺氟沙星中间体及副产物相对含量的HPLC测定[J];中国医药工业杂志;1997年03期
4 慈天元;;诺氟沙星合成工艺的综述[J];青岛医药卫生;2009年03期
5 徐莉英,蔡蕍;诺氟沙星在胶束体系中的荧光分析方法[J];理化检验.化学分册;2002年10期
6 陈红;诺氟沙星与茜素红的显色反应及应用[J];光谱实验室;2004年05期
7 周旭光,王永杰,张亚秋,封丽,张娜;电子受体与诺氟沙星的电荷转移反应[J];分析化学;1996年10期
8 张晓韦,舜雄,廖清仅,翁军,马东洪,黄文政;乳酸诺氟沙星的制备[J];广西化工;1997年01期
9 李秉超,付田霞,徐清海;Ce-诺氟沙星配合物的制备及其抗菌活性[J];辽宁化工;2000年06期
10 何瑜,蔡朝霞,宋功武;光谱法研究诺氟沙星与DNA的作用[J];湖北大学学报(自然科学版);2004年03期
11 易兰花;王俊芬;黎拒难;高朋;;碳糊电极阳极吸附伏安法测定诺氟沙星[J];理化检验(化学分册);2007年01期
12 马建明;龚文杰;邬晨阳;;高效液相色谱-荧光法测定河鲫鱼中诺氟沙星残留[J];中国卫生检验杂志;2008年05期
13 易兰花;田俐;费俊杰;黎拒难;;诺氟沙星在碳糊电极上的阴极吸附伏安法研究[J];湘潭大学自然科学学报;2008年02期
14 李顺义;张从良;李保莹;王岩;;土壤类型、温度和pH值对诺氟沙星吸附的影响[J];郑州大学学报(工学版);2009年04期
15 张琴;黄冠燚;赵玲;董元华;;诺氟沙星在胡敏酸上的吸附热力学与动力学特征研究[J];农业环境科学学报;2011年01期
16 张淑敏,赫春香,汪秀龄;诺氟沙星离子选择性电极的研制和应用[J];分析试验室;1999年04期
17 廖素兰;谢增鸿;;流动注射化学发光法测定诺氟沙星[J];光谱学与光谱分析;2005年12期
18 钭晨;江晨舟;薛罡;;固相萃取/高效液相色谱法测定给水中的诺氟沙星[J];中国给水排水;2009年24期
19 魏雷雷;李贵荣;李海鹏;黎俊宏;朱慧敏;;诺氟沙星-Bi(Ⅲ)-KI体系的共振瑞利散射法测定牛奶中诺氟沙星残留量的方法[J];应用化工;2010年01期
20 赵利霞,李保新,章竹君;诺氟沙星与牛血清白蛋白结合作用研究[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陆寿麟;姜怀英;刘景龙;;龙门石窟奉先寺加固工程中应用高分子材料的研究[A];文物保护技术(1981~1991)[C];2010年
2 李若慧;;以高分子材料为载体的药物释放体系[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 杨雪;王源升;朱金华;;高频下高分子材料动力学性能参数的模拟[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
4 瞿金平;何光建;殷小春;冯彦洪;;高分子材料动态加工流变的研究进展[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
5 徐晴岩;陆铭;;高分子材料在假肢矫形器制作领域的应用[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
6 董岸杰;张建华;邓联东;;高分子材料对经皮给药制剂功能性的调控作用[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
7 张忠厚;方少明;李亚东;阎春绵;张治红;何领好;;地方二本高校“高分子材料与工程”专业人才培养模式的探讨——课程体系的改革[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
8 王平尧;张溪;;高分子材料在超声作用下的热效应[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
9 李若慧;;生物相容性与高分子材料的结构[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
10 杨元一;;基础研究是我国通用高分子材料高性能化的奠基石[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡育林;对Fe(Ⅲ)具有敏感性的荧光高分子材料的制备及其荧光性质的研究[D];兰州大学;2009年
2 刘兴妤;稀土高分子材料的合成及发光性能研究[D];兰州大学;2008年
3 关晓琳;新型温度/pH荧光双重响应性高分子发光材料的合成及发光性能研究[D];兰州大学;2007年
4 张杰;诺氟沙星的土壤环境行为及生态效应研究[D];南京农业大学;2008年
5 刘薇;高分子材料时间—温度—应力等效性的研究[D];北京化工大学;1993年
6 武艳霞;高分子材料三轴应力状态下的循环变形及损伤研究[D];太原理工大学;2009年
7 车剑飞;纳米氧化物表面改性与分散技术及其在高分子摩擦材料中的应用[D];南京理工大学;2005年
8 沈良;高分子有机/无机纳米复合材料的制备及其结构性能研究[D];复旦大学;2006年
9 张丽珠;罗丹明染料的合成及作为离子探针的应用研究[D];大连理工大学;2008年
10 李林波;功能型有机荧光小分子化合物的设计、合成及性能研究[D];苏州大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘松阳;氟橡胶246B作为胆管替代物的可行性研究[D];吉林大学;2007年
2 杨伟;固体核磁共振在高分子材料分析中的应用[D];天津大学;2007年
3 曹晓娟;吸附功能高分子材料极性的色谱法定量表征研究[D];江南大学;2011年
4 罗莎;技术与艺术的完美结合[D];南京林业大学;2011年
5 胡海亮;基于流式细胞术分析γ-H2AX作为电离辐射生物剂量估算可行性研究[D];安徽医科大学;2012年
6 叶德;含1,8-萘酰亚胺类单体的ATRP及聚合物荧光性能研究[D];苏州大学;2009年
7 顾维;诺氟沙星在针铁矿和赤铁矿表面的吸附行为研究[D];南京信息工程大学;2011年
8 夏亚东;高分子材料的线性与非线性分数算子本构关系研究[D];暨南大学;2010年
9 陈志宝;三种诺氟沙星注射液体外抑菌试验及在健康猪体内药动学的比较研究[D];中国人民解放军军需大学;2002年
10 张志恒;喹诺酮类药物的荧光分析及黄酮化合物与蛋白质相互作用的研究[D];河北农业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗成;环境污染催生绿色高分子材料[N];大众科技报;2008年
2 ;高分子材料基础研究又有新进展[N];中国高新技术产业导报;2004年
3 徐允上;中科院两研发中心进驻太仓[N];苏州日报;2007年
4 记者 张建华;“中科英华新材料产业园”在高新区奠基[N];长春日报;2007年
5 王加庚孙国庭;楚州法院和谐执行救活企业[N];人民法院报;2008年
6 杨文兴;汕头高分子材料产业成优势[N];广东科技报;2008年
7 霍祎萌 李明丽;瞄准军民两用技术 自主研发新材料[N];科技日报;2005年
8 徐僖;高分子材料向高性能功能化发展[N];中国化工报;2005年
9 吴琼;高分子材料在物质传感器中的应用[N];中国电子报;2000年
10 谢昭萍;高分子材料工程国家重点实验室[N];中国化工报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978