荧光MOFs的设计合成及其在荧光检测领域的应用

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jj13148
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,抗生素及农药的滥用已经成为了人类社会面临的严重问题。抗生素及农药通过各种途径进入环境中,在对环境造成严重该影响的同时也时刻影响着人体健康。于是如何解决这些问题成为了人们的关注重点。之前人们的研究主要是集中在如何去除水环境中的抗生素及农药,但在应用先进的去除技术之前,废水中抗生素及农药的检测以及废水净化后抗生素及农药残留的检测也是十分重要的问题。与传统检测方法相比,荧光检测技术更加经济、简便,寻找合适的荧光探针也成为了人们的研究重点。发光金属-有机框架材料(MOFs)作为新型无机-有机杂化材料,将传统无机或有机发光材料的优点结合起来,突破了传统传统无机或有机发光材料的性能缺陷。将发光MOFs材料用作荧光探针进行抗生素及农药检测成为了备受人们关注的研究方向。国内外的研究工作者们也在这一方面做出了一些十分有代表性的研究工作,我们也以此为基础做了许多工作。本论文在课题组前期工作基础上,以1-(1,3,4-三唑基)-2,4,6-均苯三甲酸(H3tzbt)为有机配体,稀土金属为金属中心,采用水热溶剂热的合成方法,合成了一系列单稀土同构配合物材料以及双稀土同构配合物材料。选择了课题组之前以3-(2-吡啶基)-5-(4-吡嗪基)-1,2,4-三唑(4-Hpzpt)为有机配体,过渡金属Zn为金属中心构筑的四例相同金属不同结构的Zn基配合物材料。探究了配合物材料的晶体结构、热稳定性、光致发光性能,探索了配合物作为检测抗生素及农药荧光探针的性能,重点探索了影响相同结构不同金属的稀土配合物荧光检测性能的因素与影响相同金属不同结构过渡配合物材料荧光检测性能的因素,并总结了相关规律。为荧光检测抗生素及农药的深入研究提供了一些有价值的信息。本文主要工作为以下四个部分:1)以H3tzbt为有机配体,合成了一系列同构的单金属三维稀土MOF材料[Ln(tzbt)(H2O)n]n(Ln=Eu(1),Tb(2),Ce(3),Pr(4),Nd(5),Sm(6),Gd(7),Yb(8),Dy(9),Er(10),Ho(11),Lu(12),Tm(13),Y(14)),对其进行了基本表征。材料在空气中可以稳定存在,且不溶于水。对其中在可见光区有发光效果的四例材料1-Eu、2-Tb、6-Sm和9-Dy进行了光致发光性能测试,并选择其中有良好发光性能的1-Eu、2-Tb作为抗生素探针进行了相关测试。1-Eu、2-Tb均能高灵敏度地检测水中的磺胺二甲基嘧啶(SMZ),且这两例材料作为荧光探针时均有良好的抗干扰能力以及循环性能。2)通过向1-Eu、2-Tb中掺入不同种类的稀土金属,合成了一系列同构的双金属三维稀土MOF材料[Eu2/3Ln1/3(tzbt)(H2O)n]n([Ln=Yb(15),Dy(16),Er(17),Tm(18),Pr(19),Ho(20),Nd(21)])和[Tb2/3Yb1/3(tzbt)(H2O)n]n(22),对其进行了基本表征以及光致发光性能测试。稀土金属Yb的掺入使得材料的荧光效果得到了提升,将掺杂后荧光效果提升的两例双稀土MOFs材料15-Eu-Yb、22-Tb-Yb作为荧光探针,测试了其在四个不同激发波长(250 nm,270 nm,300 nm,350 nm)下检测抗生素的能力。通过测试发现了这两例双稀土MOFs材料15-Eu-Yb、22-Tb-Yb在不同激发波长下检测抗生素的种类发生了改变,说明了通过改变激发波长可以改变材料检测抗生素的种类。3)选择了一系列由同一有机配体4-Hpzpt与d10电子轨道金属Zn合成的四例不同结构的配合物材料23-26,这四例材料均能高灵敏度地检测水中的硝基呋喃类抗生素,且有良好的抗干扰能力以及循环再生性能。探索了影响相同金属不同结构配合物材料检测抗生素性能的因素。4)基于单稀土MOF材料与双稀土MOF材料作为抗生素检测荧光探针的部分工作,对两例具有高灵敏度检测性能的单稀土MOF材料1-Eu、2-Tb进行了农药识别的测试。发现1-Eu、2-Tb均能高灵敏度地检测水中的噻虫嗪(TMT),且有良好的抗干扰能力以及循环性能。之后测试了双稀土MOF材料15-Eu-Yb、22-Tb-Yb在不同激发下(250 nm和270 nm)检测农药的性能,通过实验发现不同激发波长下材料检测农药的种类也发生了改变,且与1-Eu、2-Tb相比双稀土MOF材料15-Eu-Yb、22-Tb-Yb检测TMT的能力得到了提升。实验说明了材料所检测农药的种类可以通过改变激发波长来改变。
其他文献
复杂电磁环境中多尺度问题的电磁目标散射特性分析成为了近几年来计算电磁学研究的热点之一。而传统积分方程方法在解决该类问题时候经常出现矩阵系统条件数差,迭代收敛困难
电磁超声检测技术因不需要耦合剂、激发灵活、设计简便、环境适应性强等优点,受到了广泛关注并应用于各种金属材料的检测中。但电磁超声检测技术仍有一些待解决的问题,例如电
随着新的管理理念、技术的不断涌现,企业的管理者对管理软件的要求越来越高,企业更加倾向于采用平台、资源共享的通用ERP管理软件。作为这类软件的供应商,在更短的时间内提供
2010年以来,中共中央为继续解决农民增收、农业发展、农村稳定问题,结合发展蓬勃的互联网行业,促进农业进一步发展,颁布了一系列举措和意见,实现大数据农村,绿色和新产业链结合的智慧农村建设。此外,对于互联网平台建设和农产品相结合的方式,国家予以鼓励并支持大力发展,此举将极大程度优化流通方式,减少传统效率的低下进行,从而提升农产品流通效率。农产品传统运输方式主要有物流成本高、买卖双方信息不对称、无法保
近年来我国大规模分布式可再生能源接入配电网,但目前接入技术交直流变换环节多、效率低,另外配电网互联互济和柔性调控能力不足,限制分布式可再生能源的有效消纳。利用双向多端口电力电子变压器构建交直流混合系统,减少变换环节,在更大范围内实现互联互济,提高能源利用效率。因此,为实现分布式可再生能源的充分消纳和高效利用,本文提出了含电力电子变压器的日前鲁棒优化调度模型,日内则建立了滚动优化模型及能够快速求解该
混杂系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相结合,并且相互交换信息的一类系统。其中连续子系统的动态特征随时间的发展而不断变化,离散性子系统的动态演化受事件的驱动
底枢摩擦副是人字闸门的主要承载零部件,在船闸启闭运行时,底枢摩擦副系统受到摩擦磨损作用的影响。一旦人字闸门由于底枢摩擦副过度磨损发生故障,导致水运航线被迫停航,造成巨大经济损失和不良社会影响。对人字闸门底枢摩擦副接触受力情况和磨损失效寿命进行分析建模,快速准确计算底枢蘑菇头接触应力和底枢摩擦副磨损失效寿命节点,及时采取相应措施对磨损失效底枢摩擦副进行维维替换。通过计算获得定量结果信息,寻求新建或改
棉花(Gossypium spp.)是世界性的重要经济作物,是关系国计民生的重要战略物资,为纺织业提供了50%以上的纤维来源。由于产量和纤维品质等方面的原因,目前棉花生产种植的品种几乎都是无色素的白色棉。色彩斑斓的服饰品满足了人们的需求,但棉纺织品在化学印染过程中用到的化学助剂和染料却会对人体造成伤害,排放的大量污水也会造成环境污染。所幸的是具有天然色彩的彩色棉纤维,无需染色就可以直接纺纱成布,因
随着互联网技术的发展,数据的海量化已成趋势。分布式存储系统具有分担存储负载、成本低廉并且可扩展性高的优点,非常适用于当前的海量数据存储。为了确保存储节点故障时的可
本文主要讨论了一个非线性发展方程Cauchy问题解对初值的不一致连续依赖性.对我们而言,发展方程的Cauchy问题的初值与对应解之间有着相当密切的关系,而描述它们的关系主要取