分析物的現(xiàn)場電化學轉換及其化學發(fā)光分析特性研究.pdf

1、本論文由綜述和研究報告兩部分組成。第一部分為綜述，對化學發(fā)光(Chemiluminescence，CL)分析法中基于分析物增敏氧化劑氧化魯米諾化學發(fā)光體系的分析應用進行了評述；第二部分為研究報告，主要對分析物的現(xiàn)場電化學轉換及其化學發(fā)光分析應用進行了研究。 化學發(fā)光分析方法具有靈敏度高，分析速度快，線形范圍寬，儀器設備簡單便宜，易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，已被成功地應用于生命科學，材料科學，臨床醫(yī)學及環(huán)境檢測等領域。其中，魯米諾化學發(fā)

2、光體系因魯米諾具有較高發(fā)光量子產率、試劑穩(wěn)定、電化學發(fā)光反應激發(fā)電位低和對溶液中溶解氧等雜質成分的“容忍”程度強等優(yōu)點受到廣泛關注。正是上述這些特點促使著魯米諾化學發(fā)光體系的相關研究至今經久不衰、持續(xù)發(fā)展。大部分化學發(fā)光反應是氧化還原反應，其中基于分析物增敏魯米諾化學發(fā)光體系的研究工作深受人們的關注，其研究思想和方法側重于分析物的化學轉換過程，尤其是氧化轉換過程，利用生成具有化學發(fā)光活性中間體實現(xiàn)化學轉換與化學發(fā)光檢測的有機結合，極大地

3、提高了方法的靈敏度。 廣義的化學發(fā)光也包括電致化學發(fā)光(ElectrogeneratedChemiluminescence)。電致化學發(fā)光是直接利用電化學反應形成激發(fā)態(tài)發(fā)光體而發(fā)光或通過電解產物之間、電解產物與體系中某組分之間進行化學反應產生光輻射而實現(xiàn)分析物測定的發(fā)光分析技術，是電化學與化學發(fā)光分析相結合的產物。就電致化學發(fā)光方法的本質而言，它是化學發(fā)光分析方法的衍生方法，是以電極這一特殊的固體氧化還原劑代替了化學發(fā)光反應中的

4、氧化劑或還原劑而實現(xiàn)化學發(fā)光分析的發(fā)光分析方法。它不但具有化學發(fā)光分析法的許多優(yōu)點，還具有其自身優(yōu)于化學發(fā)光的一些特點，如可控性強、發(fā)光區(qū)域確定以及許多化學發(fā)光反應活性高但不穩(wěn)定的物質能現(xiàn)場生成等。這樣不僅拓寬了化學發(fā)光的應用范圍，也一定程度地提高了化學發(fā)光分析法的選擇性。 本論文的研究工作致力于從現(xiàn)場電化學還原轉換角度去考慮提高魯米諾化學發(fā)光分析方法的分析特性(如靈敏度和選擇性)，提出通過分析物的現(xiàn)場電化學轉換為手段，并結合原

5、位化學發(fā)光檢測，以實現(xiàn)這一構想。與電化學氧化轉換相比，一方面由于魯米諾自身背景信號的降低使得該方法具有更高的靈敏度，另一方面由于多數(shù)物質不能和魯米諾在還原條件下發(fā)光，所以該體系在測定條件上所受到的干擾較少，顯示出較好的選擇性；與在線電化學轉換相比，該方法不僅避免了“稀釋效應”，而且提高了現(xiàn)場生成化學發(fā)光活性中間體的利用效率，從而展現(xiàn)出更高的靈敏度。具體工作包括： 1、基于異煙肼在汞膜修飾石墨電極表面的現(xiàn)場電化學還原轉換生成化學發(fā)

6、光活性中間體，其對魯米諾弱的化學發(fā)光信號強烈的增敏作用，建立了一種高靈敏的測定異煙肼的電化學發(fā)光分析新方法。結果表明，在最佳的實驗條件下，相對電化學發(fā)光強度與異煙肼的濃度在2.0×10-9～2.0×10-6g/mL范圍內呈線性關系，檢出限為6×10-10g/mL，相關系數(shù)為0.9996。 2、基于納米銀修飾石墨電極對六價鉻的分離富集、現(xiàn)場電化學轉換以及其對魯米諾弱的化學發(fā)光信號強烈的增敏作用，建立了一種新的測定六價鉻的電化學發(fā)光

7、分析新方法。結果表明，在最佳的實驗條件下，相對電化學發(fā)光強度與六價鉻的濃度在2.0×10-12～8.0×10-9g/mL范圍內呈線性關系，檢出限為6×10-13g/mL，相關系數(shù)為0.9990。 3、基于現(xiàn)場電生初生態(tài)過氧化氫，聯(lián)胺對魯米諾-過氧化氫弱化學發(fā)光信號強烈的增敏作用，建立了一種新的測定聯(lián)胺的電化學發(fā)光分析新方法。結果表明，在最佳的實驗條件下，相對電化學發(fā)光強度與聯(lián)胺的濃度在2.0×10-8～8.0×10-6g/mL范