卟吩基金属有机框架用于磷酸根离子检测

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Keldorn
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
磷酸根离子在水生动植物生长繁殖过程中扮演着重要的角色。当环境系统磷酸盐过量时,会导致水体富营养化,藻类和浮游生物疯长,含氧量降低,破坏生态平衡。此外,人体中过量也易引发疾病。因此,磷酸盐的检测至关重要。金属有机框架(Metal organic frameworks,MOFs)是一类由有机配体和无机金属离子配位而成的多孔晶体材料。卟吩由于优异的荧光性质可以用作MOFs的有机配体来构建卟吩基MOFs,但是目前关于它的报道较少。本实验利用卟吩基MOFs构建了磷酸根离子的荧光传感平台。实验中以对甲酰基苯甲酸甲酯和吡咯为原料合成四(4-羧基苯基)卟吩,然后以其作为有机配体和ZrCl4通过溶剂热法合成了卟吩基MOF,TCPC-Zr。通过扫描电镜、红外光谱、粉末X射线衍射、热重、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱对配体和MOF的形貌、特征官能团、结构、热稳定性及光学性能进行了表征。其中,荧光的分析结果表明:TCPC-Zr的荧光强度随着磷酸根离子浓度的增加而增强。然后考察了反应时间、反应溶剂以及材料浓度对荧光增强效果的影响,结果表明:利用乙腈配制最终浓度为0.009mg·m L-1的TCPC-Zr溶液与磷酸根离子反应1 h后可以使材料的荧光增强程度达到最大。在最佳条件下,发现TCPC-Zr的荧光增强程度与磷酸根离子的浓度在0.5μM-10μM的范围内呈现良好的线性关系(R~2=0.9959),且检出限为0.012μM。同时,TCPC-Zr对磷酸根离子具有良好的选择性和抗干扰能力。通过X射线光电子能谱对磷酸根离子使TCPC-Zr荧光增强的机理进行了探究,研究表明:荧光增强现象主要是TCPC-Zr中的金属Zr与磷酸根离子中P-O间的强亲和作用导致的。最后,将其用于河水、牛奶实际样的检测,加标回收率在94.42%-114.65%的范围内,相对标准偏差均低于5.44%。因此,本实验建立的方法有望用于实际样品中磷酸根离子的检测。
其他文献
色氨酸作为一种重要的氨基酸,其两种手性异构体结构相似但生理活性差异巨大,从而有效分析两种手性异构体具有重要的研究意义。电化学传感因其成本低、反应快、实时监测、灵敏度高、操作简单等特点而备受关注,同时电化学手性传感氨基酸也在众多识别手性分子的方法中崭露头角。在电化学传感体系中,工作电极两相界面的性质是决定其传感性能的决定性因素。因此,构筑新型电极材料成为本领域的重要研究方向。环糊精对氨基酸分子展现出
学位
智能包装指示膜是一类新型包装材料,它能对被检测食品的存储环境进行检测识别,并以可见的形式告知消费者。p H响应性智能包装指示膜中,变色试剂在固体基质中易迁移脱落,变色试剂在聚合物基质中的锚定性有待提高。本论文致力于提高智能包装指示膜中变色试剂的锚定性和检测灵敏度。具体研究了变色试剂的合成,变色试剂接枝到聚合物基质上对锚定性的影响,进一步研究静电纺丝技术制备多尺度纳米纤维膜对灵敏度的影响,制备一种安
学位
报纸
传统的弹性体复合材料在应用过程中容易受到各种外部因素(光,热,机械损伤)的影响而损伤,这会极大的降低材料的使用寿命。因此,制备具有自修复性能的高性能弹性体复合材料有着广阔的研究前景。本论文基于可逆非共价键(氢键)制备了三种具有自修复性能的弹性体材料,并对其结构和性能进行了探究。具体研究内容如下:1.以含有乙烯基活性基团的甲基乙烯基硅橡胶(MVSR)作为基体材料进行研究,丙烯酸2-异氰酸乙酯(ICA
学位
高分子水凝胶是一种有高吸水率和保水性能的三维网络状聚合物,膨胀倍数可达凝胶干重的数百倍。功能性水凝胶是一类在外界环境(如温度、p H值、压力)发生变化时做出响应,实现自身性能改变的软材料,在应变传感、药物缓释及组织工程等方面具有广泛的应用。壳聚糖具有环境友好、来源丰富和生物相容性等优点,并且易于进行化学修饰,因此功能性壳聚糖水凝胶成为近年的研究热点。本研究合成了一种基于动态亚胺键的氧化海藻酸钠-乙
学位
硫酸镁亚型盐湖卤水中含有丰富的无机盐,如Mg2+、Li+、Cl-、SO42-、B,其中B的种类较多,使得盐湖提锂过程及盐湖热力学表达较困难,因此需要对盐湖卤水中硼的物种形态及平衡规律进行研究。本文利用易于水解的Mg(BO2)2作为硼源,借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)监测手段,研究并定量表达了298.15 K下,硫酸镁亚型盐湖卤水Mg SO4体系(Mg SO4-H2O、Mg SO4-Mg Cl2
学位
聚氨酯泡沫塑料(Polyurethane Foam,PUF)是一种具有多孔结构的高分子材料,具有质量轻、导热系数小、比强度高、稳定性好和粘合强度高等优良特性。再加上其多样性和可控性,PUF在建筑保温隔音材料、航空航天、各类防水管道和交通运输等领域具有广泛的应用。但由于自身结构的问题导致PUF遇火易燃,且燃烧速度快,其广泛应用受到限制。阻燃效果较好的阻燃剂大多数是含有氮、磷等添加型阻燃剂,但该类阻燃
学位
导电水凝胶是一类具有良好的电化学性能、机械性能可调控性优良、并且加工性强的材料。除此之外,导电水凝胶兼具生物相容性能,使得其在可穿戴电子设备、电子皮肤、人机交互等领域具有广泛的应用前景。然而制备具有优异的机械性能、高的灵敏度、宽的检测范围的水凝胶电子传感器仍然存在挑战。针对此问题,本文以聚乙烯醇作为高分子基体,探究了如何有效构建不同网络结构的导电复合水凝胶,并开展了其传感应用的研究。论文的主要工作
学位
羧甲基壳聚糖(CMCh)由于具有良好的可降解性、水溶性以及吸附性,从而在污水处理领域具有良好的应用前景。除此之外,其独特的结构使得其具有自发荧光的特性,这类非传统的荧光材料克服了传统荧光材料的聚集荧光猝灭的缺点,正因如此,其发光机理的研究引起了许多研究者的关注。通过合成不同结构的CMCh以及对其物理化学特性的研究,有助于深入认识其发光机理,从而能够开发出更多的新型发光材料。本研究中采用水相法制备C
学位
我国西部地热水是一种新类型的液体锂矿资源,可作为提锂的优质原料。但粉体吸附材料存在溶损高而难以生产应用等问题。因此,本论文开展复合吸附材料的制备及其在地热水中提锂性能研究,主要研究结果如下:(1)高性能Li1.6Mn1.6O4粉体吸附剂的合成采用水热法及高温固相法制备锰系锂离子筛前驱体Li1.6Mn1.6O4(LMO)。通过对比研究不同方法合成的锂离子筛吸附性能及锰的溶损率表明,高温固相法合成的离
学位