胶体量子点链的自组装机制及对砷离子的荧光检测

发布时间：2020-06-02 09:41

【摘要】：砷是水样中普遍存在的一种污染物,主要有-3,0,+3,+5等四种氧化态,具体形态通常受到环境pH或氧化还原电势的影响。其对生物体有极强的毒性,容易导致皮肤变化、呼吸、心血管、胃肠道、遗传毒性、基因突变和致癌效应等有害病变。世界卫生组织规定水中砷的浓度不得超过10ppb。因此,研究发展砷离子检测和分析技术是化学人的重要工作之一。已经存在的有效的砷离子检测分析方法有光谱法、电化学分析法、表面增强拉曼(SERS)、比色等方法。然而那些方法要不操作复杂、价格昂贵,难以实现简便的实时实地的检测,要不然就是灵敏度难以满足人们日益增长的对美好生活的需求。为此,我们对比色法进行了深入的理解与发展,一方面设计合成具有高灵敏度和高选择性的As(Ⅲ)检测探针;另一方面我们基于上述探针设计开发了用于As(Ⅲ)检测的比率荧光探针和宽色度演变的可视化定量分析检测试纸,为环境水样中有毒有害物质的实时实地超灵敏可视化检测提供了新的研究思路和方法。主要研究内容如下:(1)综述了砷离子的基本概述,包括形态及其影响因素,对人体健康的危害,及常见的砷离子检测分析的方法。(2)论述了胶体量子点链的合成方法及其影响因素。在这篇文章中,我们设计将表面羧基功能化的红色发光的量子点在中间体三聚硫氰酸的作用下,自组装成了表面巯基功能化的胶体量子点链。实验中,三聚硫氰酸可以取代碲化镉量子点表面的巯基丙酸,发生自组装聚集。且由于位阻效应,其上第三个巯基不会参与取代反应,从而形成链状的胶体量子点,简称量子点链。(3)基于红色发光的量子点链和蓝色发光的碳点,我们设计合成了一种粉色发光的双发射比率荧光探针,达到超灵敏、可视化检测环境水样中三价砷离子的目的。在As(Ⅲ)检测过程中,由于形成As-S键,量子点链发生团聚导致荧光淬灭。但是,As(Ⅲ)与碳点之间无反应,蓝光保持不变。从而发生了肉眼可见的荧光从粉色到蓝色的明显的变化。该探针的灵敏度可达1 ppb,远远低于世界卫生组织的规定(10 ppb)。最后,我们设计了基于该比率荧光探针设计了三价砷离子的荧光检测试纸,为砷离子的检测提供了一种简单的超灵敏可视化检测方法。
【图文】：

图１．１中国地下水中砷和氟的含量比较高的地区分布逡逑

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【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X832;O657.3

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 沈雁峰,孙殿军,赵新华,于光前;中国饮水型地方性砷中毒病区和高砷区水砷筛查报告[J];中国地方病学杂志;2005年02期

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本文编号：2692966