活性氧化學(xué)發(fā)光分析特性研究.pdf

1、本論文由綜述和研究報(bào)告兩部分組成：第一部分為綜述，介紹了活性氧類物質(zhì)在化學(xué)發(fā)光分析中的研究進(jìn)展；第二部分為研究報(bào)告，主要利用電化學(xué)還原和光化學(xué)反應(yīng)兩種方法產(chǎn)生活性氧，分別研究了它們作為化學(xué)發(fā)光氧化劑時(shí)的化學(xué)發(fā)光分析特性。 化學(xué)發(fā)光(Chemiluminescence，CL)是指在沒(méi)有任何光、電、熱的作用下，基態(tài)分子吸收化學(xué)反應(yīng)放出的化學(xué)能躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的分子以光輻射的形式返回基態(tài)，產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)要產(chǎn)生化學(xué)發(fā)

2、光現(xiàn)象，必須具備以下幾個(gè)條件：(一)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，能產(chǎn)生足夠的能量形成激發(fā)物質(zhì)(可見(jiàn)區(qū)：171-299 KJ·mol<'-1>)，因此化學(xué)發(fā)光反應(yīng)多是氧化還原反應(yīng)；(二)有有利的反應(yīng)過(guò)程，使化學(xué)反應(yīng)的能量至少能被一種物質(zhì)所接受而被激發(fā)；(三)激發(fā)態(tài)物質(zhì)以光輻射的形式回到基態(tài)，有較高的發(fā)光量子產(chǎn)率。利用化學(xué)發(fā)光的相對(duì)強(qiáng)度對(duì)待測(cè)試樣進(jìn)行定量和定性的分析方法就稱為化學(xué)發(fā)光分析法?；瘜W(xué)發(fā)光分析法具有很多優(yōu)點(diǎn)如靈敏度高、線性范圍寬及儀器設(shè)備

3、簡(jiǎn)單等。 活性氧類物質(zhì)是一類很不穩(wěn)定的物質(zhì)，具有很高的反應(yīng)活性，可以用化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，活性氧類物質(zhì)具有很強(qiáng)的氧化性，并且最終的還原產(chǎn)物為水，因此可以作為氧化劑而被應(yīng)用于化學(xué)發(fā)光分析中。本論文的研究工作旨在研究利用活性氧類物質(zhì)作為化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中的氧化劑時(shí)的化學(xué)發(fā)光分析特性。 在本論文的具體工作中，我們分別利用電化學(xué)還原溶解氧產(chǎn)生超氧陰離子和血卟啉的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生單線態(tài)氧，研究這兩種活性氧作為化學(xué)發(fā)光試劑時(shí)的化學(xué)發(fā)

4、光分析特性。具體工作包括： 1．通過(guò)將羧基化的多壁碳納米管與表面活性劑(十六烷基三甲基溴化銨，CTAB)形成的復(fù)合物分散在液體石蠟中，間接的將碳納米管修飾到石墨電極表面。在此碳納米管修飾石墨電極上，電化學(xué)還原溶解氧生成超氧陰離子，原位地研究了超氧陰離子作為氧化劑時(shí)的化學(xué)發(fā)光分析特性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超氧陰離子能快速的氧化硫離子產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，并被羅丹明B的氧化產(chǎn)物所增敏。同時(shí)我們還證明了在此電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中，電化學(xué)反應(yīng)速率大大快于后面的化

5、學(xué)發(fā)光反應(yīng)速率，因此電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)速率由化學(xué)發(fā)光反應(yīng)步?jīng)Q定，電化學(xué)反應(yīng)并不影響后續(xù)的快速的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)?；诳焖倩瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)帶來(lái)的時(shí)間分辨效應(yīng)建立了一種高選擇性的測(cè)定硫離子的電化學(xué)發(fā)光新方法。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，該方法對(duì)于硫離子檢測(cè)的線性范圍為6.0×10<'-10>.1.0×10<'-8> mol·L<'-1>，檢出限為1×10<'-10>mol·L<'-1>。 2.在本研究工作中，我們?cè)诨瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)前面偶合血卟啉的光化學(xué)反應(yīng)

6、，利用血卟啉在光照條件下產(chǎn)生的單線態(tài)氧作為化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的氧化劑，與化學(xué)發(fā)光試劑(luminol)反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，研究光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的單線態(tài)氧參與的化學(xué)發(fā)光的分析特性。由于在化學(xué)發(fā)光反應(yīng)前面偶合一個(gè)光化學(xué)反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)利用光化學(xué)反應(yīng)來(lái)控制后續(xù)的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，并基于時(shí)間分辨技術(shù)，間接的測(cè)定了光化學(xué)反應(yīng)底物血卟啉的濃度。此外，我們還研究了和血卟啉同類的光敏劑原卟啉以及其它類光敏性物質(zhì)鹵化銀(如溴化銀)的光誘導(dǎo)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，