次氯酸根荧光探针的制备及其荧光检测性能

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次氯酸在生活中应用较为广泛,次氯酸含量过高会对环境、人体、其他生物造成较大影响,开展对次氯酸检测的研究具有重要的实际意义。目前已经提出了多种检测次氯酸或次氯酸根的方法,其中荧光检测法因使用方法简单和成本低廉等优势成为主流。在多种荧光材料中,金属有机骨架(MOFs)因其独特的优点受到了广泛关注。随着MOFs材料研究的深入,越来越多的功能化MOFs材料被应用于荧光探针。目前,基于MOFs材料用于检测次氯酸或次氯酸根的探针研究相对较少。本文设计并制备了两种基于MOFs材料的探针UiO-66-(OH)2和Al3+@UiO-66-(OH)2,探究了这两种探针对次氯酸根的检测能力,分析了探针的制备方法、选择性检测、灵敏性检测、检测原理及其实际应用性能,主要研究内容和成果如下:(1)以四氯化锆和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,采用溶剂热法制备了羟基功能化UiO-66-(OH)2和铝离子修饰的Al3+@UiO-66-(OH)2。通过对两种探针研制工艺技术的优化,借助于现代材料表征技术XRD、FT-IR、SEM、EDS、PL、UV-Vis,确定了成功制备两种探针的最佳技术方案。此外研究了溶剂调节剂对探针结构和光学性能的影响,通过调整溶剂调节剂的含量对制备方法进一步优化,使得UiO-66-(OH)2具有优异的结构和光学性能,达到检测次氯酸根离子的要求。(2)开展UiO-66-(OH)2探针次氯酸根荧光检测性能的研究,并确定出检测次氯酸根离子的最佳条件,比较了探针分散液、探针浓度、响应时间、溶剂p H等不同条件下的荧光性能。研究了添加不同浓度铝离子修饰的Al3+@UiO-66-(OH)2的荧光性能和对检测次氯酸根离子能力的影响,获得铝离子的最佳添加浓度。(3)研究了UiO-66-(OH)2和Al3+@UiO-66-(OH)2探针在检测次氯酸根离子过程中对不同干扰离子的抗干扰性能,并通过评估检测限和响应时间等参数比较了两种探针的检测能力。探究了UiO-66-(OH)2和Al3+@UiO-66-(OH)2探针检测次氯酸根离子的原理。使用Al3+@UiO-66-(OH)2探针制备了便携式荧光试纸,并对次氯酸根离子进行了实际检测能力测试。该研究为检测次氯酸根提供了一种新方法。
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