发光金属有机凝胶材料构建荧光传感器用于环境中污染物的检测

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smilelily87
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属有机凝胶(MOGs)作为新型的一种多功能软材料,具有比表面积大,响应外界刺激,温和简单的合成条件,热稳定性好和荧光特性良好等优点,使其在催化,吸附/分离,电化学传感,超电以及检测等诸多方面具有广泛的应用。随着人们对环境污染和健康问题的日益关注,因此检测开发新型的荧光传感材料用于检测环境中的污染物显得尤为重要。具有优异荧光特性的发光金属有机凝胶(LMOGs)得益于上述各种优点可以带来出色的选择性,灵敏度和可回收性,可以用来构建优异的荧光传感器用于检测环境中的各种污染物。本论文采用水热-溶剂热法或加热辅助超声法制备一系列具有稳定荧光性能的LMOGs材料,利用仪器平台各种表征仪器表征了所得LMOGs材料的组成结构,凝胶性质及形貌特征,利用紫外吸收分光光度计,荧光分光光度计和荧光寿命的测量来分析和研究了所得LMOGs材料的荧光性能以及构建荧光传感器用于检测各种环境中的目标污染物和探索相应的检测机制。主要研究内容如下:1.铕掺杂锆基金属有机凝胶(Zr/Eu-MOG)作为荧光传感器用于检测水中的头孢曲松钠和铁氰酸根离子抗生素通常被用来预防和治疗由于细菌传播而导致的疾病。然而,抗生素的广泛应用已经导致了这种药物在环境水体中的长时间存在。它是一种对环境和人体身心健康造成很多严重危害的持久性污染物。同样,重金属离子也是水相环境中常见的污染物之一。因此需要研究和开发一种用于简便快速检测水中抗生素和重金属离子的材料和方法。以无水氯化锆(Zr Cl4)为金属源,均苯三甲酸(BTC)为配体,六水硝酸铕[Eu(NO3)3·6H2O]为掺杂镧系金属源,通过一步水热-溶剂热法制备了具有优异发光性能的Zr/Eu-MOG构建荧光传感器用于水中抗生素和离子的选择性检测。荧光实验表明,Zr/Eu-MOG干凝胶可以特异性地识别水中的头孢曲松钠(CRO)和铁氰酸根离子([Fe(CN)6]3-)。计算得出的CRO和[Fe(CN)6]3-的检测限分别低至27.2 ppb和40.8 ppb。另外在其它抗生素或离子存在的条件下不会影响Zr/Eu-MOG干凝胶对CRO和[Fe(CN)6]3-的快速检测,说明Zr/Eu-MOG干凝胶对检测CRO和[Fe(CN)6]3-具有良好的特异性,高效性和灵敏性。相信这种镧系掺杂策略将为MOGs材料的合成方法和功能应用开辟新的机遇。2.组氨酸触发的配位诱导发射锆基金属有机凝胶(Zr-MOG-His)传感平台用于特异性识别呋喃妥因抗生素类药物在对一些疾病的临床医学上的治疗具有非常重要的贡献和意义。但是,滥用或混入环境水质中对人类健康安全具有非常严重的负面影响。确定抗生素的方法有很多,包括质谱法,电化学,比色分析和吸收光谱法等等。然而,这些方法中的大多数具有高成本,长且复杂的合成和设计时间,并且需要专业的技术人员。因此,研究人员渴望找到易于合成,条件温和,功能强大且易于操作的材料,用于测定抗生素。因此,在这里,使用BTC充当第一配体,而L-组氨酸(His)充当第二配体通过典型的水热溶剂热法合成制备了氨基酸配位诱导发射的锆基金属有机凝胶(Zr-MOG-His),以解决或缓解上述问题。相应的荧光实验结果表明,Zr-MOG-His对水中的呋喃妥因(FAN)具有优异的淬灭效应,且淬灭效率高达91.59%。即使在其他抗生素的干扰下,淬灭作用在不到10 s内达到平衡,并且检测限低至31.4 ppb,以上结果表明Zr-MOG-His可作为荧光传感器用于快速高效选择性检测痕量FAN。3.镧系双金属有机凝胶(Eu/Tb-G)作为自校准荧光传感器用于检测甲醇在本工作中,使用常见的低分子量胶凝剂BTC和镧系金属离子(Tb3+和Eu3+)制备了一系列优异的发光超分子金属有机凝胶,其表现出镧系元素的特征性发光。其中通过共掺杂策略制备了具有黄光发射信号的双金属有机凝胶(Eu/Tb-G),其共同展示出Eu3+和Tb3+的特征荧光发射。发现甲醇可以在不影响Eu3+的特征发射的情况下增加了Tb3+的荧光强度。以Eu3+的稳定发射作为内部参考,并以变化的Tb3+的变化发射作为目标检测信号,获得了内部自校准的荧光传感器用于检测甲醇。并且这种荧光变化(发光颜色从黄色转变成绿色)可以通过肉眼直接观察。荧光寿命的测量证实了这种变化归因于传感器中的能量转移过程的阻断。另外,所制备的Eu/Tb-G纸基传感器对甲醇蒸汽具有良好的刺激响应和可重复性。以上结果可以将Eu/Tb-G建立为用于检测甲醇及其蒸汽的比率和比色荧光传感器。
其他文献
公平、自由的市场竞争环境是经营者开展有效竞争、实现市场对资源优化配置的前提和条件。但近年来,随着平台经济的迅速发展,电商平台实施独家交易行为屡见不鲜,电商平台的行为打破了自由竞争的市场环境,破坏了良好的市场经济秩序。从2017年京东诉天猫滥用市场支配地位案到2021年《关于平台经济领域的反垄断指南》的出台,我国规制平台垄断行为已经走过了4年的时光,电商平台垄断行为逐渐被国家重视,对电商平台独家交易
随着互联网的发展,网络著作权侵权案件愈演愈烈,信息存储空间服务提供者成为重要的被诉主体,信息存储空间服务提供者著作权侵权赔偿责任制度存在着诸多的争议。为了维护著作权人的权利、打击网络著作权侵权,保护网络服务提供者的合法权益、刺激互联网产业的发展积极性和创造性,需要对信息存储空间服务提供者著作权侵权赔偿责任制度进行研究,发现不足并提出相应的完善措施。信息存储空间服务提供者是指为网络用户提供作品的发布
2020年新型冠状病毒肺炎疫情袭来之际,“在云端”成为当时人们普遍的生活方式,与此同时,数字媒介发展突飞猛进,不断嵌入人们的日常生活并构成身体区隔下人类的“在世存有”。从线上办公平台到在线教育平台,钉钉在短短几个月的时间内成为全国1600多万专任教师、2.8亿学生开展云端课堂的重要媒介,实现火爆出圈。探究“出圈”行动的生发逻辑及其所牵涉的行动力量,是我们理解数字媒介嵌入日常生活的独特抓手。基于此本
在技术创新的时代,知识产权保护变得越来越重要,专利作为知识产权的主要形式,申请和授权的数量逐年增加。专利申请流程中,申请人和审查员需要引用与申请相关的现有专利,以确定该专利的新颖性。但是面对日益剧增的专利数量,申请人和审查员越来越难以有效、准确地找到合适的专利引文。专利引文推荐是克服这一困难不可或缺的解决方案,聚焦于自动地从专利数据库中搜索与目标专利相关的专利引文列表,进行推荐。专利数据的核心是文
在当前的移动互联网时代,网络空间为人们提供了展示自我的舞台,改变了人们原有的生活状态和情感表态方式,互联网对人的心理和行为的影响可谓前所未有的巨大。人们将网络视为新的图腾,对物质和精神产品的观念发生了很大的变化,“晒客”网络时代一种新的群体,他们利用各种社交平台进行自我呈现,“晒”已经成为大众自我表达的重要方式。而且当前“晒”的内容和形式也发生了翻天覆地的变化。小红书作为内容平台,处于领头羊的地位
随着信息化技术的发展与人民生活水平的日益提高,农产品产业链信息化也受到越来越多的关注,农产品追溯系统已经广泛应用于农产品追溯的工作之中。传统农产品追溯系统将追溯信息存储在集中式数据库中,这种中心化的存储方式使得管理员可以随意更改数据,因此使用单一数据库存储方式的数据安全性不能得到保障,无法确保追溯信息的可靠性和完整性。此外传统农产品追溯系统注重于追溯信息的展示,当问题农产品流入市场后缺乏实时反馈机
土地利用变化影响生态系统碳循环,不合理的土地利用方式导致陆地碳储量流失进入大气生态系统,成为加剧温室效应的重要因素之一。科学的土地配置和生态系统稳定是区域良好发展的前提,因此土地管理不仅要考虑经济利益,还要考虑土地利用与生态系统耦合变化。定量评估及预测区域土地利用和陆地碳储量时空演变特征,能为区域国土空间规划和生态补偿提供一定的参考。广州市是粤港澳大湾区中心城市之一,本文以广州市为研究对象,采用遥
党的十九大报告提出,加强和创新社会治理,重点打造共建共治共享的社会治理格局。随着我国城乡的融合发展,“村改居”社区作为就地城镇化的产物,是中国社区建设的特殊路径和发展方式,兼顾了城乡的混合性质,具有“亦城亦乡”的特征,充满了独特的社区意蕴和中国底色。“村改居”社区由于其特殊性,公共性问题较为突出,带来了一系列的社会问题。文章是以社区公共性和“村改居”社区等概念作为研究的切入点,将合肥市G社区作为田
近些年来,绘本这一图书形式在国内儿童出版市场兴起,成为了幼儿教育中的重要角色。随着国内原创作者队伍扩大,原创绘本质量的提升以及国内外出版社交流合作的深入,一批优质的原创儿童绘本走出了国门,并屡次斩获国际绘本大奖,引起了国外出版商和读者的关注,出现了“输出”的新动态。虽然绘本输出态势喜人,但由于我国绘本起步晚,原创绘本质量参差不齐,与引进版绘本仍存在较大差距,输出数量较少,形成一定的贸易逆差。不仅如
时间副词是用来表达时间的主要手段,在汉语中的使用频率非常高,是本体研究中不可忽略的一部分。但时间副词与其它词类相比较而言,因其意义比较抽象,所表达的语义也比较模糊,因此一直是教学的重点和难点。本文选取留学生经常出现偏误的三个时间副词“一直”“一向”“一贯”进行考察,并在“三一语法”的理论框架下进行具体分析。“三一语法”是冯胜利、施春宏(2011)提出的一种新的语法教学体系,它包括句子的形式结构、结