PDMS海绵负载荧光染料指示剂检测重金属汞离子

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由于地质事件经常发生,金属化合物在现代人类活动中广泛使用,重金属污染逐渐影响到人们的生命健康和生活环境,所以对重金属离子的有效检测在监测环境污染和保障人们的生活健康方面变得尤为重要。由于汞离子本身具有对环境的直接污染和转换成甲基汞后的间接污染两种方式,因此更容易对人类的生命健康造成重大威胁,所以对于检测重金属汞的方法研究具有重要意义和应用价值。荧光传感器因为具有响应快、灵敏度高、选择性高、操作简便等优点成为近年来的研究热点。本文系统的阐述了荧光传感机制,介绍了Rhodol类荧光探针目前的研究状况和荧光探针的负载方法。设计了两个Rhodol衍生物荧光探针,同时使用包埋法将探针负载到PDMS海绵上检测重金属。主要研究成果如下:1、我们以Rhodol为主体,根据汞离子的嗜硫性,引入Rhodol-NH2-S键,在此键的基础上引入异硫氰酸苯酯和异硫氰酸丁酯小分子,设计了Rhodol-NH2-丁酯和Rhodol-NH2-苯酯这两种化合物。通过丁基和苯基对探针分子上二唑基团大共轭电子的影响,从而影响到整个探针分子量子效率和探针的检测性能。通过光谱表征发现,Rhodol-NH2-苯相对于Rhodol-NH2-丁具有更好的性能,Rhodol-NH2-苯可以实现在水溶液重检测汞,检测限可达到10-7M,理论计算值更高,同时具有极好的抗干扰性,在多种离子检测实验中,能够特异性检测汞离子。2、在设计出Rhodol-NH2-苯的基础上,尝试少有的包覆材料聚二甲基硅氧(PDMS),将探针通过包埋法负载到PDMS海绵上。通过盐区域融合法制作出孔洞,优化制作过程,做出更细微的孔洞便于负载染料。在探针包覆方面,发现探针不易脱落、便于储存的同时,探针的检测性能也未受到较大的影响,实验检测限达到10-6M。因为PDMS本身是有着优良的亲疏水基团,所以在包覆法中做了初步尝试,希望可以进一步的优化性能。综上所述,本文合成了两种Rhodol类衍生物荧光探针,同时进行了性能分析比较,并且对探针负载做了探究性负载实验。也实现了部分固体芯片式检测汞离子,希望对以后的芯片设计及便携式仪器检测探头提供参考。
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