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环境污染物分为化学类污染物、物理类污染物及生物类污染物，化学类污染物中的重金属元素以不可降解性及能被生物体富集放大而对生物体(包括人体)表现出明显的毒性效应，因而备受环境分析工作者的重视。对重金属元素分析检测研究主要包含分析仪器的研制和分析方法的研究。对分析方法研究而言主要有电化学、光谱分析法和色谱分析法等，其中光谱分析法中分子光谱分析法以仪器简单，方法准确而应用广泛。在分子光谱分析方法中，利用重金属离子与有机试剂形成配位化合物进行分光光度及荧光分析重金属元素的含量可以提高分析检测灵敏度和选择性，为此，有机试剂的开发和研究尤为重要。2,3,7-三羟基-9-苯基荧光酮(简称苯基荧光酮)是一类性能优良的三苯甲烷类有机试剂，在胶束介质或者微乳液的存在下，该类试剂能与重金属离子发生灵敏的配位反应，具有良好的光度与荧光性能，可以采用分光光度法及荧光光谱法应用于环境样品中重金属元素的测定。为了改善该类试剂与重金属离子反应的光度与荧光特性，进而拓宽该类试剂的应用范围，本文合成了十四种苯基荧光酮类试剂，以分子光谱分析法(分光光度法和荧光光谱法)为手段，详细研究了该类试剂与重金属离子(Zn2+、Al3+、Mn2+、Pb2+)配位反应的条件，探讨其光度和荧光特性，用拟定方法检测不同环境样品中重金属离子的含量。
主要研究内容包括：
1.合成了2,3,7-三羟基-9-(2-羟基)苯基荧光酮(o-HPF)、2,3,7-三羟基-9-(4-羟基)苯基荧光酮(p-HPF)、2,3,7-三羟基-9-(2,4-二羟基)苯基荧光酮(DHPF)、2,3,7-三羟基-9-(3,4-二羟基)苯基荧光酮(DHPF)、2,3,7-三羟基-9-(2-氯)苯基荧光酮(o-CPF)、2,3,7-三羟基-9-(4-氯)苯基荧光酮(p-CPF)、2,3,7-三羟基-9-(3,5-二氯)苯基荧光酮(DCPF)、2,3,7-三羟基-9-(3,5-二氯)水杨基荧光酮(DCSAF)、2,3,7-三羟基-9-(3,5-二溴)水杨基荧光酮(DBSAF)、2,3,7-三羟基-9-(5-氯)水杨基荧光酮(5-CSAF)、2,3,7-三羟基-9-(5-溴)水杨基荧光酮(5-BSAF)、2,3,7-三羟基-9-(4-硝基)苯基荧光酮(p-NPF)、2,3,7-三羟基-9-(2-羟基)萘基荧光酮(β-HNF)、2,3,7-三羟基-9-(4-甲氧基)萘基荧光酮(4-MNF)。通过重结晶、薄层色谱方法对2,3,7-三羟基-9-(4-羟基)苯基荧光酮(p-HPF)和2,3,7-三羟基-9-(4-硝基)苯基荧光酮(p-NPF)进行提纯，并采用紫外(UV)、红外(IR)、元素分析、质谱(MS)方法对其组成及结构进行了表征。
2.采用上述合成的系列苯基荧光酮类试剂作为分析试剂，在光度法中研究该类试剂与重金属离子的反应特性，重点探讨取代基的类型、取代基的数量及取代基在试剂母体结构中的位置对试剂与重金属离子配位反应的光度和荧光特性的影响，同时研究了不同表面活性剂对该类试剂与重金属离子配位反应的增效作用。
3.采用分光光度分析法，在不同类型表面活性剂存在下，分别研究p-HPF、p-CPF、DCSAF分别与Al3+、Zn2+、Mn2+配位反应条件(酸度、显色剂的用量、表面活性剂的种类及用量、反应时间及温度)，测定重金属离子与试剂配位反应的组成比及常见的离子(元素)对配位反应不干扰的允许量，探讨其显色反应特性，用拟定的方法检测环境样品(绿豆、康普力星及葡萄糖酸锌、废水)中相应的重金属离子含量，与原子吸收法检测结果进行对比，结果满意。
4.利用苯基荧光酮类试剂与重金属离子配位反应后，荧光强度减弱，产生荧光猝灭，其猝灭程度与重金属离子在一定浓度范围内成线性关系的原理，采用荧光光谱分析法，研究DHPF与Mn2+、Pb2+荧光猝灭反应条件(酸度、显色剂的用量、表面活性剂的种类及用量、反应时间及温度)，测定了重金属离子与试剂的组成比及常见的离子对体系荧光猝灭的不干扰允许量。其分析方法用于测定人体尿样中的Mn2+及狗牙根中Pb2+的含量，方法可靠。