荧光论文：荧光 磷光 传感器 环境监测.doc

荧光论文：荧光 磷光 传感器 环境监测【中文摘要】近年来,光化学传感器作为一种新型的痕量和微量水环境污染物检测分析技术受到科学家们的广泛关注。相对于传统的分析方法,光化学传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、价格低廉、能在线、连续检测等优点。本论文合成了两个新型的水环境检测传感器,通过UV-Vis、发射光谱和1H NMR谱研究了该配合物的光物理性质以及对ClO-的识别作用,并研究了其在水质检测中的应用。主要研究工作为两个部分:（1）以5,7-二溴8-羟基喹啉和溴乙酸甲酯为原料,合成了对Zn2+具有高选择性的荧光传感器。其本身在半水溶性体系中基本没有荧光发射,加入Zn2+后荧光强度明显增强,荧光发射为蓝色,实现了对Zn2+的关-开效应,并且考察了其荧光性质与反应机理,发现在化合物3与Zn2+的配位过程中发生了水解反应,形成2:1的配位形式。此外,还考察了水溶液中常见的各种金属阳离子对此荧传感器识别Zn2+的干扰情况。实验证明该物质是一种稳定性好、灵敏度高、安全方便、具有良好的荧光强度响应和高特异选择性的Zn2+荧光传感器,并利用其对Zn2+的荧光识别作用,制作了荧光试纸,可应用于实际试样中Zn2+的快速检测。（2）铱（III）配合物由于具有磷光寿命相对较长、发光量子产率较高、发光颜色可通过配体调节等优点,易于进行结构修饰成为磷光传感器的信号基团。利用铱配合物的发光特性合成了一个铱配合物的磷光传感器,其中2,2-联吡啶配体上被肟基取代。通过实验证明:该传感器在溶液中时没有磷光发射,但当ClO-加入,伴随着肟基被氧化成羧酸基团,激活了铱（III）配位发光团的磷光发射,发出橙黄色的磷光,实现了对ClO-的关-开磷光识别。并且该传感器具有良好的选择性和抗干扰能力,基于这个原理,将其固定在试纸上,成功制备了ClO-的试纸,可应用于饮用水中ClO-的快速检测。【英文摘要】As a new analysis technique to detect trace pollution in water encironment, optical chemical sensor has been paid more attention to in recent years. Compared with the traditional methods, optical chemical sensor are more sensitive and selective, simple operation, low cost, can be used for online detection, etc. In this thesis two chemosensors were designed and synthesized to detect Zn2+ and hypochlorite （ClO-）. The photophysical and sensing properties of these complex for Zn2+ and hypochlorite have been investigated by the UV-Vis and emission spectra, and 1H NMR spectroscopy. Otherwise we also made test paper for there rapid detection.（1） A new fluorescent Zn2+ chemosensor （3） based on functionalized 8-hydroxylquinoline has been synthesized and characterized. Compound 3 shows weak fluorescence in CH3CNHEPES buffer solution （50 mM, pH 7.2,v/v = 1:9）, but the fluorescence is significantly enhanced upon binding to Zn2+ through a zinc（II）-catalyzed ester hydrolysis reaction to form a highly emissive zinc（II） complex. This suggests that 3 can be served as a typicalswitchonchemosensor with high selectivity for Zn2+ over other metal ions. Furthermore we prepared the test papers to detecting Zn2+ in practical application.（2） Designed and synthesised a sensitive phosphorescent chemosensor for selective detection of hypochlorite. Complex 1 is weakly emissive in solution at ambient temperature. When 1 reacts with ClO-, however, the emission is remarkably enhanced, in which the oxime in L1 is oxidized to a carboxylic acid in L2. The produced complex exhibits bright orange-yellow luminescence. The selective and competitive experiments revealed that complex 1 shows high sensing selectivity and sensitivity for ClO- over other reactive oxygenspecies （ROS） and metal ions. Also we prepared the test papers to detecting ClO- in practical application.【关键词】荧光 磷光 传感器 环境监测 试纸【英文关键词】fluorescence phosphorescence sensor environmental monitoring test paper【目录】Zn(2+)及ClO-传感器的制备及其应用研究摘要5-6Abstract6目录7-10第一章 绪论10-311.1 化学传感器的概况10-141.1.1 传感器的分类及组成10-111.1.2 光化学传感器的设计原理11-131.1.3 光化学传感器的优点13-141.2 基本概念14-181.2.1 光物理过程14-151.2.2 紫外吸收光谱15-161.2.3 激发光谱和发射光谱16-171.2.4 量子产率、Stokes 位移171.2.5 消光系数17-181.3 荧光传感器原理18-261.3.1 光诱导电子转移18-221.3.2 分子内共扼电荷转移22-241.3.3 激基缔合物241.3.4 荧光共振能量转移24-251.3.5 基于其它原理设计的荧光分子探针25-261.4 磷光传感器261.5 试纸法概述26-291.5.1 显色型试纸27-281.5.2 化学发光型试纸281.5.3 免疫型试纸28-291.6 本研究工作的主要内容29-31第二章 基于8-羟基喹啉的Zn(2+)传感器及其试纸的制备31-492.1 引言31-352.1.1 重金属的污染危害31-322.1.2 常规重金属的检测方法32-332.1.3 荧光分析法33-342.1.4 Zn(2+)的检测现状34-352.1.5 本章主要内容352.2 实验部分35-382.2.1 原料与试剂35-362.2.2 Zn(2+)荧光传感器的合成与表征36-372.2.3 仪器测试37-382.3 结果与讨论38-452.3.1 UV-Vis 光谱滴定38-392.3.2 发射光谱滴定39-402.3.3 选择性及干扰性测定40-422.3.4 化合物3 对Cd(2+)的识别作用42-442.3.5 识别机理的研究44-452.4 Zn(2+)传感器的应用45-472.4.1 Zn(2+)的定量检测45-472.4.2 Zn(2+)荧光试纸的制备472.5 本章小结47-49第三章 铱()配合物作为ClO-离子的磷光传感器49-703.1 引言49-553.1.1 阴离子型污染物493.1.2 次氯酸根离子的危害49-503.1.3 铱配合物测定阴离子污染物503.1.4 铱配合物作为重金属离子的磷光传感器研究进展50-523.1.5 铱配合物作为阴离子的磷光传感器的研究进展52-543.1.6 本章主要内容54-553.2 实验部分55-593.2.1 原料与试剂55-563.2.2 配体和配合物的合成与表征56-593.2.3 仪器测