基于罗丹明B的光“关-开”型Fe~(3+)荧光探针的构建研究

过渡金属离子Fe~(3+)在生命体系的发展过程中担当重要角色,荧光探针因其具有操作简便、灵敏度高、时空分辨能力强等特点得到了广泛应用。自主设计合成了一类新型的Fe~(3+)荧光探针,详细考查了其对不同金属离子的光谱分辨能力,结果表明在中性乙醇-水溶液中,探针只对Fe~(3+)表现出选择性的荧光增强和颜色变化(从无色到粉色),检测限达10~(-7) mol/L水平,这一变化是源于从内酰胺环(无荧光/off型)到开环胺(荧光/on型)的转化过程,对其他金属离子没有反应。利用等摩尔连续法测得探针与Fe~(3+)的结合比为1∶1,同时EDTA实验证明该结合模式具有可逆性。     

一种新型罗丹明类双通道荧光探针及其对Fe~(3+)和Cu~(2+)的选择性识别研究

以罗丹明B、水合肼和吡啶-2-甲醛为反应物,合成了一种新型的罗丹明类Fe~(3+)和Cu~(2+)双通道分子探针(Fluorescent probe,FP),并用核磁和质谱对其分子结构进行了表征。利用荧光分光光度计和紫外可见分光光度计研究了FP对Fe~(3+)、Cu~(2+)等14种金属离子的识别性能。研究结果表明,在V(CH_3OH)∶V(H_2O)=1∶1体系中,当选用荧光光谱分析时,探针FP对Fe~(3+)具有良好的选择性响应,且Fe~(3+)浓度在2~30μmol/L时,探针荧光强度与Fe~(3+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.998。当选用紫外可见光谱分析时,探针FP对Cu~(2+)具有很好的选择性响应,且当Cu~(2+)浓度为0~9μmol/L时,探针FP的吸光度与Cu~(2+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.999。     

一种磁性介孔硅纳米探针及其对Fe~(3+)的识别和脱除

制备了一种可用于Fe~(3+)检测和脱除的香豆素类磁性介孔硅纳米探针MMS-C,通过TEM、FT-IR、XRD、N2吸附手段表征了其结构。性能测试结果表明,MMS-C在甲醇中对Fe~(3+)表现荧光猝灭的响应和较高的识别选择性。此外,MMS-C对Fe~(3+)具有一定的脱除能力,脱除率为38.9%。     

硫酸奎宁荧光探针在Fe3+检测中的应用

硫酸奎宁作为荧光试剂,最大激发波长为350 nm,最大发射峰位于450 nm处。硫酸奎宁与不同浓度的Fe~(3+)混合后,发生荧光猝灭,lg(I0/I)与c(Fe~(3+))呈良好的线性关系,基于此建立了硫酸奎宁荧光探针检测Fe~(3+)的新方法。研究表明,该方法检测Fe~(3+)浓度的线性范围为0. 7～400μmol/L,相关系数为R=0. 999 5,检测限为140 nmol/L。在实际样品分析中,当分别加入4、10和70μmol/L Fe~(3+)时,回收率为99. 4%～100. 4%,相对标准偏差(RSD)为0. 8%～2. 1%。该方法操作简便、反应速度快、灵敏度高,能用于实际样品中Fe~(3+)的检测分析。     

基于羧酸配体构筑的光功能配合物探测Fe3+、Ni2+、Co2+研究进展

羧酸配体构筑的光功能配合物作为荧光探针,因具有选择性好、灵敏度高以及响应时间短等优势,被广泛研究和应用。总结了近年来羧酸配体构筑的光功能配合物对金属离子Fe~(3+)、 Ni~(2+)、 Co~(2+)的荧光探测,简要介绍了该类荧光探针的设计、检测水平、作用机理,并进行了总结和展望。     

罗丹明B衍生物荧光探针的合成及其对Fe3 的检测

以罗丹明B与苯胺为原料,经过缩合反应制得一种罗丹明B衍生物的荧光探针F-1[3',6'-二(二乙基氨基)-2-苯基螺[异吲哚-3,9'-氧杂蒽]-1-酮],其结构通过1HNMR、13CNMR、红外光谱和高分辨质谱(HRMS)进行确证。Fe~(3+)加入探针体系后,体系颜色由无色变为紫色,荧光显著增强,而不受其他金属离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Co~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cr~(3+)、Fe~(2+))干扰。通过测定探针化合物F-1的离子选择性、离子竞争性、浓度梯度、Job’s曲线和pH对探针分子荧光强度的影响,发现在p H=5～7的环境中,Fe~(3+)浓度在2.0×10~(–6)～1.8×10~(–5) mol/L时,探针F-1对其检测呈较好的线性关系,其具备定性、定量检测生物机体或者环境中痕量Fe~(3+)的潜力。     

一种新型Zn-MOF配合物在荧光检测水体金属离子中的应用研究

研究以一种水中稳定性良好的新型二维Zn-MOF配合物为荧光探针来检测水体中金属离子,该固态配合物在水溶液中稳定存在,在512 nm处有强的荧光发射峰。在所研究的11种能使该Zn-MOF配合物荧光信号发生猝灭的金属离子中,Fe~(3+)的荧光猝灭效果最佳,猝灭百分数达90.9%,比荧光猝灭效果次之的Bi~(3+)(猝灭百分数为59.2%)高出30%以上。Fe~(3+)的荧光猝灭系数Ksv=2.51×10~3M~(-1),表明该Zn-MOF配合物是一种性能良好的检测Fe~(3+)的荧光探针。研究结果及其应用对于促进生物系统的稳定和环境保护等方面的研究都具有重要意义。     

基于罗丹明内酰胺结构的“关-开”型Fe~(3+)荧光探针的性能研究

以对苯二甲酰氯与罗丹明B乙二胺缩合反应的产物(Rh-1)为荧光"关-开"型探针,研究了探针Rh-1选择性识别Fe~(3+)的各种影响因素,建立了Rh-1荧光检测分析痕量Fe~(3+)的方法,其线性范围为1.0×10~(-7)mol/L~2.6×10~(-5)mol/L,检出限为2.31×10~(-8)mol/L。     

酪氨酸修饰的金纳米簇的合成及对Fe~(3+)的检测研究

以氯金酸(HAuCl_4)为前驱体,酪氨酸(Tyr)为还原剂和保护剂,通过"一步合成法"合成了具有较强荧光且离散性良好的金纳米簇(Tyr-AuNCs)。优化并确定了制备Tyr-AuNCs的最佳工艺条件:80℃下反应20 min,Tyr质量浓度为0. 4 mg/m L,HAuCl_4浓度为2. 0×10-3mol/L,pH=5的乙酸(CH_3COOH)缓冲溶液。通过研究Tyr-AuNCs与Fe~(3+)的作用机理发现,Fe~(3+)可导致Tyr-AuNCs荧光探针猝灭,Tyr-AuNCs的荧光强弱与Fe~(3+)的浓度(1. 0～50μmol/L)呈良好的线性关系,据此构建了水样中Fe~(3+)的定量检测方法,该方法检出限为2. 0×10-7mol/L,可用于实际水样中Fe~(3+)的分析检测。     

煤基碳量子点的制备及其在离子检测中的应用

以长焰煤为碳源,使用空气氧化预处理与双氧水氧化结合的"分步法"成功制备出了煤基碳量子点(carbon quantum dot,CQD)。对碳量子点的表面形貌、化学组成和光学性质进行表征,并考察了碳量子点作为纳米荧光探针检测金属离子的性能。结果表明:煤基碳量子点平均粒径为13.1 nm,含氧量达30.56%,在波长为365 nm的紫外光照射下呈现出明亮的青蓝色荧光,其荧光强度在中性条件下最大,并可在较宽的pH范围内保持荧光稳定性;与Fe~(3+)能发生特异性荧光淬灭,在0μmol/L～9μmol/L Fe~(3+)浓度范围内,荧光猝灭程度与Fe~(3+)浓度呈良好的线性关系。     

基于二苯甲酮的Schiff碱Fe~(3+)荧光分子探针

以2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)和邻苯二胺为原料合成了Schiff碱荧光分子探针(L),采用FTIR、1HNMR和MS对其结构进行了表征。结果表明:在V(乙醇)∶V(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)=95∶5(p H=7.2)缓冲溶液中,L能够通过on-off荧光响应选择性识别Fe~(3+),且几乎不受其他金属离子(Hg~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Ba~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Li+、Cr~(3+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K+、Na+)的干扰。在Fe~(3+)浓度为0~7.0×10-5mol/L时,溶液荧光强度与Fe~(3+)浓度呈现良好的线性关系。L对Fe~(3+)检出限为1.94×10-7mol/L,二者的络合常数为2.026×104(mol/L)-1。     

Fe3+对芘四磺酸钠荧光检测干扰试验研究

为验证Fe~(2+)、 Fe~(3+)、水处理剂对芘四磺酸钠(PTSA)荧光强度测定值的影响开展了本试验。将不同浓度Fe~(2+)、 Fe~(3+)和常见水处理剂添加到PTSA溶液后测定其荧光强度。研究结果表明,Fe~(2+)对PTSA的荧光强度影响很小,而Fe~(3+)则极显著降低了PTSA的荧光强度。通过添加还原剂盐酸羟胺将Fe~(3+)还原成Fe~(2+),可消除Fe~(3+)对测试结果的影响。常见水处理剂对PTSA测定结果无影响。根据PTSA测定值指导工业水处理现场加药的初步应用结果证明,添加盐酸羟胺消除Fe~(3+)影响后,根据PTSA测定值推算的水处理剂加药量与按总磷浓度推算的结果基本一致。     

可检测Fe~(3+)的萘酰亚胺席夫碱荧光探针的合成及性质研究

通过醛胺缩合反应,合成了一种萘酰亚胺席夫碱荧光探针(L)。探针L的分子结构通过1H NMR进行了鉴定。紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱测试结果表明探针L可选择性识别Fe~(3+)离子,并且具有可视化识别特点。     

一种具有聚集诱导荧光增强性质席夫碱的合成及其对三价金属离子的识别

合成了Schiff碱L并通过~1H NMR,~(13)C NMR和高分辨质谱表征了其结构。在乙醇-水的混合溶液中,化合物L具有聚集诱导荧光增强性质。L可作为荧光探针在乙醇溶液中识别三价金属离子(Fe~(3+),Al~(3+),Cr~(3+)),表现出显著的荧光增强和肉眼可见的颜色变化。此外,L对三价金属离子的识别过程具有良好的抗干扰能力,L与Fe~(3+)、Al~(3+)、Cr~(3+)的结合比均为1∶1。     

一种用于检测铁(Ⅲ)的新型荧光水凝胶

出于对环境保护和身体健康的关切,检测水中尤其是饮用水中的金属离子的含量是很重要的。首先通过席夫碱反应用二苯甲酮(BP)对枝化聚乙烯亚胺(PEI)进行端基修饰,成功合成了一种二苯甲酮修饰的亚胺荧光聚合物PEI-BP;然后将PEI-BP溶于丙烯酸(AA)、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEA)和聚乙二醇丙烯酸甲酯(PEGA)溶液中进行原位聚合,得到一种荧光水凝胶PEI-BP@PEGMA(PEI-BP@PEGA-co-MEA-co-AA)。采用红外光谱、核磁共振氢谱和荧光光谱对荧光聚合物与凝胶的结构和性质进行了表征和研究。结果表明,该水凝胶具有良好的荧光性能,并在pH值=2～6的酸性条件下具有良好的稳定性。Fe~(3+)对PEI-BP@PEGMA的荧光具有猝灭作用,Fe~(3+)浓度与荧光强度呈线性关系。因此,PEI-BP@PEGMA可以应用于Fe~(3+)检测,其检测限为8.22μmol。另外,PEI-BP@PEGMA对Fe~(3+)的响应性具有良好的抗干扰能力,在Fe~(3+)与其他离子共存的条件下,仍能做出准确检测。这表明PEI-BP@PEGMA在金属离子检测和环境保护领域具有潜在的应用前景。     

水热法制备荧光二硫化钼量子点在三价铁离子检测中的应用

采用谷胱甘肽作为硫源,钼酸钠作为钼源,利用反应釜高温水热法制备二硫化钼量子点(MoS_2QDs),显微镜(AFM、TEM)、紫外仪及荧光分光光度计显示其为单层结构,粒径约为5.26 nm,可发出深蓝荧光,最大激发、发射波长分别位于310、410 nm处,MoS_2QDs制备方法简单,所合成MoS_2QDs具有优异的荧光性质。Fe~(3+)对MoS_2QDs具有明显的荧光淬灭作用,当Fe~(3+)的浓度范围为1～500 nmol/L时,Fe~(3+)浓度与MoS_2QDs荧光强度之间线性相关性较好(线性方程为:y=1.277 5+0.002 8x,R~2=0.994 8),检测限约为34.3 nmol/L。以此作为理论基础,构建了一种新的Fe~(3+)检测方法,检测方法简单、迅速,不产生环境有害物质,可用于自然水系中Fe~(3+)的检测,为环境检测提供新的技术支持。     

基于off-on机理的罗丹明Ag~+荧光探针合成与识别性能

以罗丹明6G、香草醛、氯丙烯等为原料,经过三步反应,合成了一种基于off-on机理的罗丹明荧光探针(RP)。用红外、核磁光谱等技术对其结构进行表征,利用紫外、荧光光谱等研究其光化学性质及识别性能,同时考察了金属离子浓度等因素的影响。结果表明,探针本身荧光很弱,与Ag~+结合后荧光显著增强,在C_2H_5OH/H_2O(1/3,V/V)体系中,荧光探针在689 nm处,对Ag~+具有专属识别性能,受常见金属离子(Cu~(2+)、Hg~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)、Cd~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)、Bi~(3+)、K~+、Na~+)干扰小,探针的荧光强度与Ag~+浓度(26.57~66.20mmol×L~(-1))有良好的线性关系,相关系数R~2=0.9912,检出限达16.09mmol×L~(-1)。Job’s曲线表明,荧光探针与Ag~+的络合比为1:1,同时探讨了响应机理。     

壳聚糖对电解液中微量铁离子的检测研究

壳聚糖是甲壳素最重要的衍生物,是迄今为止发现的唯一的天然碱性多糖,它具有无毒、可生物降解性、良好的生物相容性等特征,在化妆品、制药、生物技术、废水处理、食品科学、造纸等领域中得到了广泛的应用。对壳聚糖的性质进行研究,并采用壳聚糖对电解液中的Fe~(3+)的浓度进行检测。结果表明,利用荧光强度较强的壳聚糖进行研究,得出壳聚糖荧光强度受Fe~(3+)浓度影响,Fe~(3+)浓度越高荧光强度越低。而向壳聚糖中加入其他金属离子,其对荧光强度的影响都不如Fe~(3+)明显。因此,可以用壳聚糖定性和定量分析Fe~(3+),从而可利用壳聚糖直接对电解液中的铁含量进行分析。     

Fe~(3+)在钠硅酸盐玻璃中结构效应的研究

本文应用穆斯堡尔谱、红外光谱和X射线荧光分析等方法,分别测定了碱硅酸盐玻璃中Fe~(3+)、B~(3+)、Al~(3+)离子的配位状态,分析了它们共存时在玻璃中产生的结构效应,以及对密度上“铁-硼反常现象”的影响。 实验结果表明,Fe~(3+)、B~(3+)共存时,B~(3+)不改变Fe~(3+)的配位数,而Fe~(3+)具有促使B~(3+)由[BO_1]四面体转变成[BO_3]三角体的能力。实验还表明,Fe~(3+)、A1~(3+)、B~(3+)共存而“游离”氧不足时,三种阳离子进入四配位的能力为:AP~(3+)>Fe~(3+)>B~(3+)。     

吲哚衍生物铜离子荧光探针

合成了有机荧光探针分子INDOLE,通过荧光测试表明,该化合物可以在无水乙醇溶剂中有效地选择性识别铜离子,其它一些金属离子包括K~+,Na~+,Ca~(2+),Cr~(3+),Mg~(2+),Zn~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+)对Cu~(2+)测定的干扰较小,实验证明INDOLE对铜离子具有荧光选择性,并且随着铜离子浓度的增加荧光强度逐渐减弱。通过Benesi-Hildebrand方程可知INDOLE与铜离子形成了1:1型配合物,络合常数K=3.34×10~5 M。