金属酞菁催化2-CP氧化及其在光纤生物传感器中的应用

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerry_ic
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
目前对环境中污染物的检测已经成为国内外研究的热点。氯酚类物质是常见的环境污染物,是一类非常重要的工业有机化合物,具有广泛的用途。但它们毒性大、难降解,给环境造成严重的污染。2-氯苯酚(2-CP)是最为常见的氯酚类化合物之一,具有较强的毒性和抗生物降解性能等,所以准确而有效地检测环境中江水、湖水、土壤等的2-CP含量显得十分重要。   光纤生物传感器有具诸多众人皆知的优点,所以它们在很多领域具有广阔的应用前景。而近年来人们研究最多的就是基于酶催化的光纤生物传感器,在医学、生物工程、食品工程和环境监控等方面有重要的应用前景。但是,这类传感器通常使用天然酶催化,而天然酶具有稳定性差、制备复杂、成本高等缺点。仿生酶与天然酶相比较,有很多独特的优点,其性能非常稳定,催化性能良好,制备简单,成本低,很好地弥补天然酶的不足,从而提高传感器的性能。近年来对仿生酶的研究受到人们越来越多的关注。   本学位论文合成了金属锰酞菁仿生酶和四羧基铁酞菁仿生酶,研究了其催化氧化2-CP的影响因素,构建了基于仿生酶催化的荧光猝灭型光纤2-CP传感器,实现了对2-CP的检测。   主要研究内容和结果如下:1、采用苯酐-尿素熔融法合成了四羧基铁酞菁(TCAFe(Ⅲ)Pc),并通过简单的后处理制备出结构特征明显的金属酞菁TCAFe(Ⅲ)Pc,对所得的金属酞菁进行了XRD、紫外、红外和质谱的分析。通过以邻苯二腈为原料制备出了锰酞菁(Mn(Ⅱ)Pc),并对其进行了表征。   2、金属酞菁仿生酶TCAFe(Ⅲ)Pc能有效地催化2-CP的氧化,生成的最终氧化产物是呈现粉红色的染料。氧化反应的最佳催化条件:体系中pH=8.0,TCAFe(Ⅲ)Pc的用量6mg(50mL溶液中),反应体系中的最适温度是室温(25℃),该氧化反应的氧化剂为氧气。4-AAP用量是2-CP的两倍。   3、在有太阳光照射条件下,Mn(Ⅱ)Pc对2-CP的催化氧化速度明显加快,而在没有太阳光的情况下,反应速度很慢,反应现象不明显,所以光照是一个重要的反应因素。我们研究了光照下Mn(Ⅱ)Pc催化氧化2-CP,最佳催化反应条件为:反应体系的pH=7.0,Mn(Ⅱ)Pc用量为14.0mg(50m溶液中),4-AAP用量是2-CP浓度的两倍。   4、构建了基于TCAFe(Ⅲ)Pc催化氧化2-CP的光纤2-CP传感器,研究了该传感器的传感特性。传感器的检测范围为1.0×10-5~9.0×10-5 mol/L,在此范围内2-CP的浓度与传感器探头的相对滞后相移有较好的线性关系。传感器对2-CP的检测下限为1.0×10-5 mol/L且响应时间为10min。
其他文献
近年来,随着国家加快推进大数据产业和数字经济发展,各行各业都在积极开展数据价值挖掘与应用服务.2019年国家电网公司提出“三型两网,世界一流”战略目标,大力开展促进大数
期刊
在现代医学领域的肿瘤诊断成像技术当中,核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是最主要的成像技术。在成像过程中,通常需要在人体内注射入一种造影剂来增强MRI成像的对
汽车轮毂轴承单元作为汽车的重要承载以及传动零部件之一,主要用来承载相应的重量以及为汽车轮毂转向提供精确的引导。轮毂轴承单元的振动直接影响到产品的寿命和安全性,是评
介孔氧化硅纳米材料因其高孔容、大比表面积的特点使其在能源、分离、催化和生物等领域一直备受关注,同时由于其优异的生物相容性和生物稳定性,其在生物医药方面的应用尤为广泛
患者临床接受全身麻醉已长达150年的时间,麻醉时患者大脑活动情况,麻醉药对人类大脑影响,麻醉和受伤致昏迷间的区别,都需要进一步研究,临床使用麻醉药后,患者大脑是处于关闭
期刊
学位
本论文以安徽农业大学木材标本馆一批进口木材为主要研究对象,通过归类分析,完成了对这批进口术材构造特征信息库构建,并对安徽农业大学木材标本馆资源的功效进行了分析,在认真总
石榴石型的Li7La3Zr2O12(LLZO)固态电解质材料由于高的离子电导率和稳定的化学和电化学特性,在高安全性全固态二次锂电池的研究中受到了关注。在固相反应法制备中,高温烧结导致
摘 要:在素质教育全面推行与实施的背景下,国家教育部门对小学数学教学的重视程度日益提高,并针对当前学生的实际情况,提出了新的教学要求:教师在开展教学活动时,除了要传授学生基础知识,培养他们的数学意识外,还要从多种教学案例出发,运用不同的教学手段,发展学生的数学核心素养。因此,教师在开展教学活动时,要积极回应教育部门提出的要求,将发展学生的核心素养视为教学重点,并使用与学生发展特征相适应的教学方法进
随着现代激光、光电子、光通信技术的迅速发展,磁光材料和磁光器件的研究也相应有了很大扫展.由于磁光器件所具有的一系列良好特性,磁光器件在光通信、光信息处理、信号则量