论文部分内容阅读
电化学发光(ECL)作为一种强大的分析手段,日益受到人们的广泛关注,其中钌及其络合物作为重要的发光体已被广泛应用于免疫分析、DNA分析和癌细胞的检测中。共反应剂作为钌的电化学发光体系中的重要组成部分,可以提高ECL信号强度,实现高灵敏度检测。现有的共反应剂只能增强ECL信号,无法直接用于目标物的检测,造成了实验过程的复杂性、操作繁杂,局限了共反应剂的发展。而反应型共反应剂解决了这一问题,可以直接用于检测目标物,简化了实验步骤,操作简便快速。硫化氢(H2S)作为生物体内的内源性信号分子,在一系列生理和病理过程中具有至关重要的作用,人体内H2S水平异常可能导致多种疾病。因此,研究和开发高灵敏H2S检测技术具有非常重要的意义。基于上述思路,本论文设计合成了新型共反应剂,构建了两种不同的电化学发光传感器,利用共反应剂对H2S的特异性识别作用实现高灵敏度检测。本论文的主要内容分为以下三个部分:(1)新型共反应剂NBD-胺的合成及其表征本章设计合成了共反应剂NBD-胺,采用核磁共振H谱、液相色谱-质谱联用等手段对合成过程的中间体和最终产物进行了结构表征,并利用紫外-可见吸收和荧光分析对其与H2S的反应机理进行了研究。研究结果表明:合成的NBD-胺与预期结构一致,其与H2S的反应机理与理论相符。利用两者的反应,采用紫外-可见吸收和荧光光谱可实现H2S检测,并在荧光检测中得到了NBD-胺在低浓度H2S下的相关线性,且检出限为2.4μM。(2)RuSi NPs/Nafion电化学发光传感器的制备及其对硫化氢的检测本章通过水/油微乳液法合成了RuSi NPs,利用Nafion膜将其固定于电极表面制备了固相Ru Si NPs/Nafion的ECL传感器。对合成的Ru Si NPs进行了形貌的表征,优化了实验条件,在最佳实验条件下,该传感器对H2S浓度在10-10~10-5 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.7×10-12mol/L。该传感器灵敏度较高、稳定性好、可对目标物进行选择性测定。(3)Ru-MOFs/Nafion电化学发光传感器的制备及其对硫化氢的检测本章采用自组装方法利用MOFs装载Ru,合成了Ru-MOFs电化学发光材料,以Nafion膜固定Ru-MOFs于电极表面,制备了Ru-MOFs/Nafion ECL传感器,利用合成的NBD-胺作为共反应剂选择性检测H2S。对合成的Ru-MOFs进行了形貌表征,探究了其对Ru的负载能力。研究表明:MOFs具有比Si O2纳米粒子更好负载Ru的能力,Ru-MOFs体系的ECL信号强度有明显提升,对H2S的检测范围为10-11~10-4mol/L,检出限为2.5×10-12mol/L。研究也表明利用MOFs材料装载电化学发光体制备ECL传感器具有良好的稳定性、重现性以及宽的检测范围,具有潜在的应用前景。