用于H_(2)PO_(4)^(-)检测的比率型荧光探针合成及性能研究

设计合成了一种基于吖啶-苯并咪唑鎓的大环受体ABIM,可作为H_(2)PO_(4)^(-)的荧光比率传感器。借助荧光光谱研究了受体ABIM对H_(2)PO_(4)^(-)的选择性识别,在大环受体ABIM的乙腈溶液中加入H_(2)PO_(4)^(-)后,在426 nm处荧光发射明显“关闭”,506 nm处荧光发射明显“打开”,溶液荧光颜色由蓝色变为蓝绿色,新的荧光发射峰可能是由于H_(2)PO_(4)^(-)诱导两个受体中的吖啶环之间形成Excimer产生的。ABIM与H_(2)PO_(4)^(-)以1∶1的化学计量比结合,结合常数为(7.13±0.48)×10^(6)L/mol,检出限为2.38×10-7 mol/L,最佳响应时间为2 min。回收实验表明,ABIM可应用于样品中H_(2)PO_(4)^(-)的检测。

B,N,S共掺杂石墨烯量子点的制备及对Fe3+和H2PO4-的荧光检测

利用水热法制备了一种可在纯水体系中连续"OFF-ON-OFF"荧光识别Fe^3+和H2PO4^-的B,N,S共掺杂的石墨烯量子点探针材料(BNS-GQDs),并对其形貌和结构进行了表征,结果表明,BNS-GQDs粒径分布均匀,平均粒径为4nm,具有类似石墨烯的结构,且成功掺杂了B,N,S原子.光谱表征结果表明,其在纯水体系中可以实现对Fe^3+的荧光猝灭识别;同时,BNS-GQDs+Fe^3+体系能够专一性地荧光增强识别H2PO4^-.识别机理研究表明,BNS-GQDs可与Fe^3+通过静电作用形成配合物并向Fe^3+转移电子,从而引起荧光猝灭;H2PO4^-可从上述配合物中置换出Fe^3+,引起体系荧光恢复.BNS-GQDs识别Fe3+和H2PO4-具有较好的可逆性,可应用于Hela细胞和实际水样中Fe^3+和H2PO4^-的检测.

基于萘酰亚胺-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO4^-的高选择性识别

设计合成了基于萘酰亚胺-咪唑鎓的受体分子1和2,通过荧光发射光谱研究了受体分子1和2对阴离子F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO 4^-、H 2 PO 4^-、NO 3^-、ClO 4^-的识别性能。研究发现,在受体分子1和2的乙腈溶液(5.0×10^-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H 2 PO 4^-时,受体分子1的荧光猝灭率高达98%,受体分子2的荧光猝灭率仅为24%。表明具有多重识别位点的受体分子1在构型上与H 2 PO4^-更匹配,可作为H 2 PO4^-的荧光关闭型(turn-off)探针。受体分子1与H 2 PO4^-的结合比为1∶1,结合常数为(1.25±0.11)×10^5 L/mol,检出限为6.90×10^-6 mol/L。

复合污染对Pb2+在固定床系统中的动态吸附过程影响及机制

针对复合污染体系对污染物处理效果的影响问题,以限氧裂解法制备的污泥基生物炭(SSB)为吸附剂,探索其在不同污染体系下的吸附性能变化.基于污泥基生物炭构建固定床系统,研究连续流条件下复合污染体系(Zn^2+、NH^+4、H2PO^-4)对Pb^2+在固定床动态吸附行为的影响,对比不同体系下系统运行参数的变化.结果表明:①不同复合体系均对SSB的Pb^2+吸附效果产生抑制作用,其影响大小为NH^+4>Zn^2+>H2PO^-4.而三元/四元复合污染体系中,H2PO^-4的加入会减弱复杂体系对Pb^2+的吸附抑制作用.②固定床系统中,不同复合体系对吸附穿透曲线参数的影响顺序为Pb^2+-Zn^2+-NH^+4-H2PO^-4>Pb^2+-Zn^2+-H2PO^-4>Pb^2+-Zn^2+-NH^+4>Pb^2+-NH^+4-H2PO^-4.③固定床系统动态吸附量(qd)与传质区长度(H)的变化分析均显示,复合污染体系会降低固定床吸附性能.④数据拟合结果表明,相比于Yoon-Nelson模型,Thomas模型能更好地描述Pb^2+在复合体系中的动态吸附过程,但复合污染会限制动态吸附模型的应用,导致模型预测不准确.研究显示,复合污染体系会显著影响吸附剂在连续流状态下的吸附性能,有选择地处理特定污染物可以减少复合污染体系对净化效果的干扰.

离子液体化石墨烯量子点及其对H_(2)PO_(4)^(-)的荧光增强识别

通过表面修饰法制备了离子液体化石墨烯量子点(GQDs-IL),采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对其形貌和结构进行了表征。结果表明离子液体与GQDs通过酰胺键相连,GQDs-IL的粒径分布均匀,平均粒径为4.6 nm。光谱性能表明,GQDs-IL在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,在常见阴离子(F^(-),Cl^(-),Br^(-),I^(-),AcO^(-),HSO^(-),H_(2)PO_(4)^(-),CN^(-))中能够专一性地识别H_(2)PO_(4)^(-),滴加H_(2)PO_(4)^(-)后引起荧光增强3.61倍,检出限为3.2 nmol/L,其它阴离子的存在并未干扰GQDs-IL对H_(2)PO_(4)^(-)的检测。

磷酸二氢根离子对香豆肼化合物的高选择性荧光增强

设计合成了荧光探针N,N-二乙基氨基香豆素-3-肼基-2,4-二硝基苯肼(DC)。光谱滴定实验显示,H2PO 4-与DC能够以1∶1的化学计量比形成配合物。进一步的实验发现,和相同含量的DC溶液相比,该配合物溶液的相对光致荧光强度显著增强,同时伴有紫外吸收光谱红移,溶液颜色由橙黄色迅速变为紫色。其它阴离子,如F-、NO3-、Cl-、Br-、I-等对DC溶液的相对荧光强度及紫外吸收光谱没有影响。利用DC对H2PO 4-具有灵敏选择性的特征,可把N,N-二乙基氨基香豆素-3-肼基-2,4-二硝基苯肼作为荧光探针,借助于荧光光谱和紫外-可见吸收光谱两种手段,实现对H2PO4-离子的快速识别。