含氟荧光化学传感器研究进展

文章综述了近年来含氟荧光化学传感器对多种金属阳离子、中性分子以及阴离子等的识别进展,并列举了其在化学、生物、环境等领域的选择性识别应用,同时展望了含氟荧光化学传感器的未来应用发展趋势。     

基于杯芳烃识别金属离子的荧光化学传感器研究进展

杯芳烃荧光传感器以杯芳烃衍生物为识别主体,以荧光为信号传感手段,通过主体和客体间的选择性结合,实现对客体分子的定性和定量检测。由于荧光传感器具有高度灵敏性、良好选择性和易于操作等优点,研究能选择性识别金属离子的荧光化学传感器对生命化学和环境化学都具有非常重要的意义。文章就基于杯芳烃识别金属离子（碱金属离子、碱土金属离子、重金属离子、过渡金属离子）的荧光化学传感器研究进展进行了综述。     

Fe^3＋离子荧光探针的研究进展

综述了用于检测铁离子的荧光探针的研究进展,重点介绍了基于罗丹明B、吡啶、1,8-萘酰亚胺合成的铁离子荧光探针的结构和设计原理,概述了这些铁离子荧光探针在检测过程中的优点及其实际应用价值,并展望了这些铁离子荧光探针的研究和发展方向。     

两种新型F-荧光化学传感器的合成及其性质研究

本文设计合成了N6-对甲苯磺酰胺腺嘌呤(Ⅰ)和邻苯二对甲苯磺酰胺(Ⅱ)两种主体化合物.通过对其与阴离子物种之间相互作用的研究发现,它们在乙腈溶液中和Cl-、 Br-、 NO3-、 NO2-、 HSO4-、 Ac-、 F-几种阴离子相互作用时,仅对F-具有专一的选择性识别作用.F-离子可使Ⅰ和Ⅱ主体的荧光吸收猝灭并发生红移.通过试验证明,F-离子和Ⅰ、Ⅱ主体的识别作用机理是因形成了激基缔合物.     

一种以不同信号识别Cu2+、Mg2+和Al3+的高选择性荧光化学传感器

本文设计合成了一种查耳酮香豆素(L),经元素分析、1H-NMR及质谱对其结构进行了表征.在乙醇溶剂中采用荧光光谱法考查了L对Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Ap+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+及Cu2+的荧光响应.结果表明,Cu2+、Mg2+和Al3+离子可分别使L产生不同的荧光信号,Cu2+可以有效猝灭L在405nm处的荧光,Mg2+和Ap+分别使L在548nm及595nm处产生新的荧光峰.L可以作为定量检测Cu2+、Mg2+和Al3+离子的一种高选择性荧光化学传感器.     

一种用于识别Cu2+的荧光增强型化学传感器的合成及性能研究

通过对香豆素母体结构进行修饰,采取7-位引入二乙基氨基供电子基团,3-位引入酰胺基吸电子基团,成功制备了一种结构简单的荧光化学传感器:7-二乙氨基-N'-(2,4-二硝基苯基)-2-氧代-2H-色烯-3-甲酰肼,并通过1HNMR、13CNMR和ESI-HR-MS对其结构进行表征。传感器对Cu^2+显示出明显的“off-on”型荧光增强响应,荧光强度增强了21.8倍,Stokes位移为2033 cm^-1,检测限为0.52μmol/L。由Job曲线可知,传感器和Cu^2+之间的配位比为2∶1,通过推测,传感器对Cu^2+的识别机理属于光诱导电子转移机理(PET)。pH测试结果表明,传感器适宜的pH范围为7~8.5。     

一种硝基酚荧光传感器的合成及其对金属离子的识别

以二乙醇胺、氯乙酰氯、4-硝基苯酚为原料设计合成了4-(N,N-二乙醇基乙酰胺氧基)硝基苯(1),经元素分析、1HNMR对其结构进行了表征。在甲醇溶剂中采用荧光光谱法研究了化合物1对Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的选择性识别性能。结果表明,化合物1对Mn2+和Cu2+有特殊的识别传感性能,Mn2+可以显著地增大化合物1在410nm处的荧光峰强度,而Cu2+的加入能够有效地猝灭化合物1的荧光。Job’s法测定表明1-Mn2+形成了1∶4配合物,根据Stern-Volmer公式,Cu2+对化合物1荧光的影响属于动态猝灭过程。     

一种新型咔唑席夫碱的合成及对Fe~(3+)荧光识别研究

以9-氨基咔唑与2-羟基-1-萘甲醛为原料,设计合成了一种新型咔唑类席夫碱化合物。通过核磁共振光谱、质谱、红外光谱和元素分析对其结构进行表征,利用荧光光谱研究了目标化合物对不同金属离子的荧光识别性能,采用质谱和密度泛函理论(DFT)分析其与Fe~(3+)结合作用模式。结果表明,目标化合物通过荧光猝灭可选择性识别Fe~(3+),原因是与Fe~(3+)配位后引发了分子内的光诱导电子转移过程有关。     

新型冠醚化合物的合成及选择性识别作用

介绍了新型冠醚化合物的合成、特殊结构冠醚的合成及选择性识别作用、冠醚对金属离子的选择性络合作用,并对冠醚化学的发展进行了展望。     

荧光传感器及其分子识别作用的研究进展

利用荧光传感器对小分子识别是目前生命科学研究的热点课题。比较了几种不同的用于分子识别的荧光传感物质,如有机荧光染料、杯芳烃、纳米半导体量子点等材料,并分析了荧光传感器的发展趋势。     

A new coumarin-based chemosensor for Fe3+ in water

A new coumarin derivative L was synthesized, and the binding property of the L towards metal ions was examined through the changes in fluorescence intensity. L exhibited high selectivity for Fe³⁺ in HEPES aqueous buffer (pH 7.2), and the selectivity was not affected by the presence of representative alkali metals, alkali earth metals and other transition-metal salts. The binding mode was investigated by UV spectra, ESI-MS and IR data.     

Fluoranthene-based pyridine as fluorescent chemosensor for Fe

A fluoranthene based fluorescent chemosensor 2-(7,10-diphenyl-fluoranthen-8-yl)-pyridine (B) which shows excellent selectivity towards Fe³⁺ is described. Upon addition of FeCl₃ into the ethanol solution of B, it exhibits a great decrease of emission intensity against environmental and biological samples. Further experiments demonstrate that Fe(NO₃)₃ has the similar influence as FeCl₃ on the emission spectra of B while Fe₂(SO₄)₃ has no influence on that of B.     

双波长分光光度法测定自来水中Fe2+和Fe3+的含量

采用双波长分光光度法测定 Fe2 和 Fe3 的方法 ,结果表明 ,在 λ1 =4 0 0 nm,λ2 =5 4 2 nm处 ,显色时间在 6 0 min～ 80 min,p H =4～ 5时能联合测定水中 Fe2 和 Fe3 ,其结果具有较高的精密度和准确度。     

A new Schiff-base type selective fluorescent chemosensor for Cu2+

An original Schiff-base type fluorescent chemosensor 1-phenyl-3-methyl-5-hydroxypyrazole-4-carbaldehyde(benzoyl)hydrazone (H₂L) for Cu²⁺ has been designed and synthesized. An obvious fluorescence quenching only for Cu²⁺ demonstrates that ligand H₂L exhibits high selectivity and efficient signaling behavior toward micromolar concentration of Cu²⁺ compared with other metal ions. At the same time, the coordination form between ligand and Cu²⁺ is elucidated via crystal structure.     

Fe3+对聚苯胺掺杂的in-suit UIV/Vis光谱研究

在1-甲基2-吡咯烷酮（NMP）中。以Fe^3＋对聚苯胺进行掺杂，测定其in-suit UIV／Vis光谱，跟踪测定120h内紫外光谱的变化。光谱研究表明，Fe^3＋加入后，紫外吸收峰蓝移较大幅度。Fe^3＋对聚苯胺的链结构有显著的掺杂作用。     

改性红辉沸石对水中Fe^3＋的吸附性能研究

为了提高红辉沸石在含金属废水治理方面的应用效果,通过大量实验确定,采用氯化铝和氯化镁共同对红辉沸石进行改性处理,可以大大提高红辉沸石对水溶液中金属离子的吸附效果。在不同改性条件下,研究了改性红辉沸石去除水溶液中Fe3＋的效果。实验结果表明：改性红辉沸石对Fe3＋有较好的吸附效果,改性剂用量、活化温度和活化时间是影响吸附的主要因素;当红辉沸石与改性剂用量比例为95：5（质量比）、活化温度为300℃、活化时间为1h时,改性红辉沸石对水溶液中Fe3＋的去除效果最佳。     

微乳液法制备Fe3+掺杂纳米TiO2

以四氯化钛和硝酸铁为原料,通过微乳液法制备纳米TiO2和Fe3 掺杂纳米TiO2;运用热重/差热(TG/DTA)、红外光谱分析(IR)、X-射线衍射(X-RD)等方法对产物的晶体结构、晶粒大小进行了表征;X-RD分析结果表明,所制备的TiO2主要为锐钛矿型,粒子平均粒径约为12 nm,在Fe3 掺杂下,TiO2的晶型转变温度发生了改变,平均粒径减小;红外光谱测试结果表明,随着微乳体系油水比的增大,Ti-O-Ti键的吸收频率产生蓝移,TiO2粒径减小。     

海藻酸纤维对水溶液中Fe~(3+)的吸附动力学研究

以海藻酸纤维作为吸附材料研究了纤维对水溶液中Fe3+的吸附性能,用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程、粒子扩散方程、双常数方程和指数函数方程数学模型对不同Fe3+浓度、吸附时间的吸附曲线进行分析,研究了其吸附的动力学机理。结果表明:在研究的浓度和条件范围内,准二级动力学模型、Elovich方程和双常数方程的拟合度较好,模拟值与实验值吻合较好,说明海藻酸纤维吸附Fe3+是复杂的非均相扩散的化学吸附过程。粒子扩散方程表明颗粒内扩散不是控制海藻酸纤维吸附Fe3+过程的唯一步骤,而是由膜扩散和颗粒内扩散联合控制。     

铁离子荧光探针的合成及光谱性能

以乙二醛和罗丹明B酰肼为原料,经缩合反应合成荧光分子探针3',6'-双(二乙氨基)-2-(氧代亚乙基氨基)螺[异吲哚-1,9'-占吨]-3-酮,并通过红外、核磁、质谱进行表征。通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了3',6'-双(二乙氨基)-2-(氧代亚乙基氨基)螺[异吲哚-1,9'-占吨]-3-酮在缓冲液(V(CH3CN)∶V(Tris-HCl)=1∶1,p H 7.15)中对金属离子的识别能力。实验结果表明,该荧光探针在水溶液中对Fe~(3+)有高灵敏、高选择的光学响应。Fe3+诱导3',6'-双(二乙氨基)-2-(氧代亚乙基氨基)螺[异吲哚-1,9'-占吨]-3-酮的螺环开环,引起溶液的荧光强度和吸光度都大幅度增强。当Fe~(3+)浓度在3.50×10~(-6)~3.00×10~(-5)mol/L范围内,与相对荧光强度呈良好的线性关系,最低检出限为4.60×10~(-8)mol/L。     

DNNSA反胶团萃取湿法磷酸中Fe3＋的机理研究

对萃取剂二壬基萘磺酸(DNNSA)萃取分离湿法磷酸中Fe3 的性能和机理做了初步研究.考察了萃取剂浓度c(HD)、水相酸度w(P2O5)、反应温度、油相和水相体积比V(O/A)等因素对萃取率的影响,并用斜率法研究了萃取剂浓度和水相酸度对萃取平衡的影响.试验结果表明,萃取剂浓度越高,萃取效果越好;在高、低酸度时,HD分别与Fe3 和FeHPO 4进行反应,并生成不同的萃合物 FeD3·5HD和FeHPO4D·7HD,表明其萃取机理受酸浓度的影响而发生了变化.