基于甘氨酸席夫碱的Zn2+荧光探针的制备及性能研究

以甘氨酸与5-氯水杨醛为原料，构建了一种高效的席夫碱Zn²⁺荧光探针分子L,结构由¹HNMR和¹³CNMR进行了表征，性能通过光谱实验进行了研究。光谱分析实验结果表明，探针分子L对Zn²⁺具有出色的选择性和灵敏度，在0～14μmol/L浓度范围内，体系荧光强度与Zn²⁺浓度呈线性关系，检出限为13.72 nmol/L,在365 nm紫外灯下裸眼观察到明显的荧光颜色变化，可实现Zn²⁺可视化检测。通过Job曲线和DFT理论计算对识别机理进行了研究，结果表明，探针分子L与Zn²⁺以摩尔比2∶1结合。此外，水样检测实验表明探针分子L具有应用于检测实际水样中Zn²⁺的潜力。     

席夫碱荧光探针的合成及其对三价金属的识别

Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Ce³⁺对环境和生物体有重要影响，能同时检测这4种三价金属离子的荧光探针较为少见。以2-氨基蒽和对苯基苯甲醛制备了一种席夫碱类荧光探针Ⅰ,通过¹HNMR、HRMS和元素分析对其结构进行了表征。光谱分析实验结果表明，探针Ⅰ在四氢呋喃/水(V(THF)∶V(水)=1∶1)溶液中对三价金属Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺和Ce³⁺具有较强荧光响应，有较高选择性和快速响应，且不受其他金属离子或阴离子影响，抗干扰能力强，检测的最适pH范围为5～9。结合高分辨质谱检测、紫外测试和理论计算，证实探针与三价金属的作用机理为：探针与三价金属作用后，分解生成2-氨基蒽，发出荧光。进一步将荧光探针负载于试纸条，成功实现对三价金属的试纸检测。     

连续识别Zn2+和草甘膦荧光探针的合成与应用

以2-巯基苯并噻唑为原料,设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧光探针2-[2-(苯并噻吩-2-基亚甲基)肼基]苯并噻唑(简称NSS),并通过FTIR、HRMS、¹HNMR、¹³CNMR对其结构进行了表征。荧光光谱表明,在二甲基亚砜中,探针NSS实现了Zn²⁺的“关-开”型检测,具有响应时间短(30 s)、特异性强、抗干扰性强等优点。探针NSS荧光强度与Zn²⁺浓度(0～11μmol/L)呈现良好的线性关系,检出限达19.1 nmol/L,并与Zn²⁺形成物质的量比为1∶1的络合物。同时,络合物NSS-Zn²⁺对草甘膦呈现特异性的荧光猝灭响应,猝灭率达99.4%,检出限16.0 nmol/L(2.71 ng/mL),且不受其他有机磷农药的干扰。     

含吲哚和喹啉的荧光探针的合成及离子识别性能

铜离子(Cu²⁺)和锰离子(Mn²⁺)在环境中分布广泛,也是生物体中重要的微量元素。目前能同时检测此两种金属离子的分子探针较少。将8-羟基喹啉-2-甲醛与吲哚-2-甲酸乙酯衍生物进行缩合,合成了两种新型的探针分子N′-[(8-羟基-2-喹啉基)亚甲基)]-1H-吲哚-2-甲酰肼和5-氯-N′-[(8-羟基-2-喹啉基)亚甲基]-1H-吲哚-2-甲酰肼,采用¹H和¹³C核磁共振波谱法(NMR)、高分辨质谱(HRMS)和红外光谱(IR)法对新中间体及探针分子的结构进行了表征。通过荧光和紫外光谱法研究了两种探针识别Cu²⁺和Mn²⁺的性能,结果表明探针在二甲基亚砜溶液中对Cu²⁺和Mn²⁺表现出快速、灵敏的荧光淬灭响应效果,检测限低于0.5μmol/L。通过IR、HRMS和荧光可逆性实验对结合机理进行了初步探究,提出了可能的配合方式。该方法可用于环境或工农业样品中Cu²⁺和Mn²⁺     

均三嗪衍生物比色识别Cu2+及荧光识别Zn2+

以对氨基苯腈、邻叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基水杨醛为原料合成了两种含有均三嗪对称结构的离子探针1和2，通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外、质谱对合成产物进行表征，确认其结构。利用紫外吸收光谱和荧光光谱两种手段分别考察了探针1和探针2在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中对金属离子（Cr³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺）的识别性能，通过核磁共振氢谱对探针1与Zn²⁺的识别机理进行研究。结果表明，两种探针热稳定性强，探针1溶液中加入Zn²⁺会引起荧光强度的显著增强，抗干扰性强，是一种高选择性识别Zn²⁺的荧光增强型探针；探针2中加入Cu²⁺后溶液由无色变成黄色，紫外光谱长波长处出现新吸收峰，是一种可裸眼识别的、高效的紫外Cu²⁺探针。     

基于咖啡酸的水合肼荧光探针的合成及应用

以天然产物咖啡酸为原料，设计、合成了一种可快速识别水合肼(N₂H₄)的咖啡酸乙酯荧光探针(ED)。通过¹HNMR、¹³CNMR和HRMS对其结构进行了表征。探针ED对N₂H₄具有高选择和高灵敏性识别，检测极限为0.31μmol/L，最适pH范围为3～8，响应时间为48 s。采用HRMS和¹HNMR确定探针与N₂H₄的作用机理，结果表明，探针ED与N₂H₄作用后不饱和酮结构与N₂H₄反应后生成吡唑环。此外，探针ED与N₂H₄作用后，溶液颜色从无色变为黄色，可实现N₂H₄的“裸眼检测”，并成功用于水样中N₂H₄的检测。     

基于苯并噻唑的汞离子荧光探针的合成与应用研究

以末端缩硫醛作为识别位点、苯并噻唑衍生物作为荧光团，设计并合成了一种具有特定反应的新型Hg²⁺荧光探针(BDP)。它与Hg²⁺结合时会促进硫解反应，生成具有强荧光的3-苯并噻唑-6-二乙氨基-2-羟基苯甲醛，从而达到荧光增强的效果。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针BDP对Hg²⁺的识别效果，表明探针BDP可高选择性、高灵敏度地检测Hg²⁺,具有检出限低(14.9 nmol/L)、响应迅速等优良性能，已被成功应用于实际水样中Hg²⁺的检测。     

高选择荧光增强型H2S探针的合成及性能研究

设计制备了一种三苯胺三唑类荧光增强型硫化氢(H₂S)探针SZJ,通过紫外和荧光分析法对SZJ的光学性质进行探究，并通过元素分析、HR-MS、¹HNMR和用卡¹³CNMR对其结构进行表征。在SZJ(1×10^-5 mol/L)的CH₃CN-H₂O(体积比6∶4,10 mmol/L HEPES,pH=7.4)溶液体系中，SZJ对H₂S展示出优异的选择性、抗干扰性和灵敏度。荧光光谱分析发现，只有在SZJ的溶液体系中加入H₂S(1×10^-4 mol/L)时才显示出极强的黄绿色荧光，加入其他阴离子并无响应。并且探针SZJ可通过裸眼检测水样中的H₂S,具有潜在的应用价值。     

5-氯水杨醛-罗丹明B荧光探针的合成及其识别性能研究

以水合肼、5-氯水杨醛和罗丹明B为原料,合成了5-氯水杨醛-罗丹明类衍生物探针L,目标化合物5-氯水杨醛罗丹明B联肼经核磁、红外光谱和质谱进行了表征,采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了其与金属离子的识别性能。结果表明,该探针可选择性紫外识别Cu²⁺和荧光识别Hg²⁺,在1.0～12.0μmol·L^-1范围定量检测Cu²⁺,R=0.998 6,检出限为0.53μmol·L^-1;在3.0～7.0μmol·L^-1范围定量检测Hg²⁺,580 nm处的荧光强度与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系,相关系数(R)=0.997 4,检出限为0.56μmol·L^-1。Job’s曲线表明,探针L与Cu²⁺、探针L与Hg²⁺的结合物质的量的比均为1∶1,并对其响应机理进行了探讨。     

基于罗丹明B的off-on型席夫碱荧光探针的研究

以罗丹明B、水合肼、香草醛为原料合成了一种"off-on"型罗丹明B类席夫碱荧光探针,该探针在体积分数50%的乙腈溶液中对Cu2+具有良好的选择性。荧光滴定和Job's实验表明,该探针与Cu2+形成1∶1的络合物,识别过程可逆。由该化合物对Cu2+响应的工作曲线得出:Cu2+浓度在0¹0μmol/L内呈良好的线性关系,相关系数为r=0.997 2(n=5),检出限为0.48μmol/L。     

3-氨基香豆素衍生的荧光探针

香豆素是常用的荧光生色团，在发展新型高效的荧光探针中有重要应用。3-氨基香豆素是一种α,β-脱氢氨基酸内酯，为其发展成为有多种生物活性与其他功能分子提供了独特的结构基础。迄今为止，以3-氨基香豆素为原料发展了一系列荧光探针分子，快速检测金属离子和生物分子。综述了以3-氨基香豆素为原料发展的一系列新的荧光探针，这些探针主要用于选择性地高效探测Hg²⁺、Ag⁺、Cu²⁺、Cu⁺、Pd²⁺、Zn²⁺和Cr²⁺等多种金属离子、硫离子、半胱氨酸和β-巯基乙醇等生物硫醇、H₂O₂和活性蛋白质。     

具有双识别位点的ONOO-荧光探针的合成及性质研究

充分利用四苯基乙烯化合物2-羟基-5-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲醛(OHC-TPE-OH)中的活泼羟基和醛基，通过缩合和亲核取代反应设计合成了基于碳氮双键和苯硼酸酯基为ONOO^-识别位点的荧光探针NC-TPE-BOH,并利用光谱法研究探针NC-TPE-BOH的光学性能。结果表明，探针NC-TPE-BOH的DMSO/H₂O(25μmol/L,体积比1/4,PBS,pH=7.4)测试体系中，当ONOO^-存在时，在530 nm处引起了“turn-off”荧光效应，荧光猝灭比为98.1%,实现了对ONOO^-的特异选择性识别，检出限为4.34×10^-7 mol/L,并且Stokes位移高达195 nm。通过¹HNMR、ESI-MS探究了探针NC-TPE-BOH对ONOO^-的识别原理，探针在ONOO^-存在下，在引起■键的氧化水解生成羧酸时苯硼酸基也发生了氧化水解，并通过电子转移失去醌酮得氧负离子。     

移动式放射性废水应急处理装置的设计与试验研究

为了应对核电站突发严重事故时产生的高含盐放射性废水，设计制造了一套处理量为5 m³/h的移动式放射性废水应急处理装置。该装置采用了“过滤+反渗透+离子交换”的组合工艺。配制Co²⁺、Sr²⁺、Cs⁺质量浓度均为100 mg/L,TDS=7 000 mg/L的模拟放射性废水，用于评价该处理装置的性能。结果表明，该移动式放射性废水应急处理装置对Co²⁺、Sr²⁺、Cs⁺的总去污因子(DF)分别为1.19×10⁵、1.02×10⁵、7.30×10³，对3种核素的综合去污因子为1.74×10⁴,3种核素的总去除率大于99.99%；同时，该装置对模拟放射性废水中的盐类也具有良好的去除效果。基于该移动式放射性废水应急处理装置对废水中核素的优异去除效果，其可以作为核电站放射性废水的应急处理方案。     

白光发射新型磷灰石结构荧光粉LiGd(SiO4)6O2:Bi3+,Dy3+的合成及性能研究

采用高温固相法在1 350℃下煅烧6 h合成了LGSO:0.04Bi³⁺,xDy³⁺(x=0.1,0.15,0.2,0.3)荧光粉。荧光粉样品为磷灰石结构，属于六方晶系，具有P63/m空间群结构。LGSO:0.04Bi³⁺,0.15Dy³⁺具有多个激发带，和两个发射带，峰值分别位于487 nm和576 nm左右，归因于Bi³⁺:¹S₀→³P₁跃迁和Dy³⁺:⁴F_9/2→⁶H_13/2橙黄色发光。CIE坐标在(0.334 5, 0.365 8)达到一个白光区域。综上所述，LGSO:Bi³⁺与Dy³⁺荧光粉在紫外激发白光LED中具有潜在的应用价值。     

锂辉石浸出液提锂除杂规律研究

碳酸锂是一种基础锂盐, 不仅广泛应用于传统化工行业, 也是生产锂电池的重要原料, 近年来锂电产业蓬勃发展, 极大推动了原料碳酸锂的提取与制备研究。为了提取锂辉石中的锂来制备碳酸锂, 利用沉淀溶解-平衡理论分析锂浸出液的除杂规律。对锂辉石进行转型焙烧、酸化焙烧、浸取, 锂辉石中98%左右的锂可进入液相, 得到锂浸出液, 然后根据溶解平衡理论确定3步除杂净化条件：1）中和pH至6.5除大部分Al ³⁺和Fe ³⁺;2）加入氧化剂将Fe ²⁺氧化成Fe ³⁺, 调 pH 至8.0除Fe ³⁺;3）调pH至10.0, 加入理论量碳酸钠（以液相Ca ²⁺计）, 最终Al ³⁺、Fe ³⁺、Mg ²⁺ 等浓度低于10 ^-6 mol/L, Ca ²⁺质量分数约为2×10 ^-5。     

新型螺吡喃衍生物识别铁、铅金属离子高效光驱动比色和荧光探针

两步法合成了一种新型苯并羧酸类螺吡喃化合物分子3-[8’-甲氧基-1,1-二甲基-6’-硝基螺环(苯并[e]吲哚-2,2’-铬)-3(1H)-基]丙酸。利用紫外、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪、高分辨质谱和核磁共振仪等表征手段分析螺吡喃类化合物的结构与性能。结果表明，该化合物对Fe³⁺和Pb²⁺具有裸眼识别、紫外与荧光识别能力，且兼具检测限低(Fe³⁺浓度为3.22×10^-6 mol/L、Pb²⁺浓度为3.02×10^-6 mol/L)和响应时间短等优点。     

应用于水基体系的罗丹明铜离子探针的合成

设计合成了一种罗丹明B类衍生物RhA,并用荧光和紫外分析法检测其特性。RhA探针对Cu²⁺的识别具有唯一性,在2×10^-5 mol/L HEPES-CH₃CN（体积比1∶1,含0.1 mol/L NaNO₃,pH=7.4）溶液中,RhA单独存在下是无颜色的,荧光强度较低;滴入Cu²⁺后,溶液渐变为粉红色,而且荧光显著加强,却对其他常见金属离子基本无响应。荧光光谱显示RhA对较低浓度Cu²⁺的检测仍然呈良好的线性关系。本探针对于真实水体环境中Cu²⁺的快速即时检测具有一定实用价值。     

对Fe3+和草酸具有荧光“关-开”功能的喹啉衍生物

通过8-羟基喹啉-2-甲醛与水杨酰肼的缩合反应，合成了一种喹啉席夫碱衍生物荧光分子探针(L)。经FT-IR、1H NMR、13C NMR、ESI-MS表征，确定了探针L的分子结构。利用吸收和荧光光谱研究了探针L的识别性能。在DMSO溶液中，探针L与Fe3+能够形成1:1型配合物L-Fe，表观结合常数为4.6 × 104 L/mol。利用该配合物的形成导致的探针荧光猝灭，能够在常见金属离子中高选择性识别Fe3+，检出限为6.8 × 10-8 mol/L。进一步以L-Fe复合物为探针，实现了对草酸的高选择性荧光增强识别，检出限为1.3 × 10-7 mol/L。该方法可用于蔬菜中草酸的检测。     

一种苯并噻唑类锌离子探针的合成及光谱性质

锌是人体必需的微量元素，具有非常重要的生理功能。因此高选择的识别和有效检测Zn²⁺很有意义。合成和表征了一种识别锌离子的苯并噻唑类荧光增强型探针YH2,并研究了它的光谱性质。实验结果表明，YH2对Zn²⁺具有较高的选择性，抗干扰能力强(特别是Cd²⁺),它对Zn²⁺的检出限为9.75×10^-9mol/L。YH2与Zn²⁺之间的结合比为1∶1,响应快速(3 min),并伴随着溶液的荧光颜色由无色向黄绿色的转变。YH2可以有效监测pH 5.0～9.0范围内Zn²⁺的浓度变化，在不同水样中对Zn²⁺的检测表明它在环境污染监测领域将具有潜在的应用价值。     

Ca3La2(BO3)4:Pr3+荧光粉的制备及其发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ca₃La_1.96(BO₃)₄:0.04Pr³⁺荧光粉。通过X射线衍射(XRD)确定了样品的晶体结构，通过激发光谱和发射光谱对样品发光性能进行了研究。X射线衍射测试结果表明，样品已经成相。光谱测试结果表明，在449 nm、473 nm和485 nm光的激发下，样品的发射谱峰位于607 nm附近，这归因于Pr³⁺的¹D₂→³H₄跃迁。监测607 nm时，样品的激发谱由位于320～400 nm的宽激发带和分别位于449 nm、473 nm和485 nm处的窄激发峰组成。位于449 nm、473 nm和485 nm处的激发峰分别归因于Pr³⁺的³H₄→³P₂、³H₄→³P_1...