基于室温磷光的H2O2传感器对H2O2的测定及固态［Ru（dpp）3］［（4-Clph）4B］2的电致化学发光行为

论文摘要

过氧化氢是一种重要的痕量气体,在空气中它扮演了重要的角色。此外,过氧化氢还广泛的应用于工业生产中。由于过量的过氧化氢是有害的,因此,一个灵敏的、可靠的过氧化氢检测方法在临床、食品、制药以及环境领域中十分重要。近年来,已经报道了很多检测过氧化氢的方法,包括滴定法、分光光度法、荧光法、电化学法、化学发光法以及色谱法等。但是,基于室温磷光的过氧化氢传感器还未见报道。在此,我们用溶胶-凝胶法合成了磷光材料纳米TiO2 / SiO2复合物,当激发波长为403 nm时,该复合物在450 nm到650 nm范围内有一个很强的磷光吸收峰。在水溶液中存在其他常见离子、酸或者碱的情况下,该复合物的磷光能够被H2O2选择性的熄灭。因此,我们用纳米IiO2/ SiO2复合物为敏感材料制备了H2O2传感器。当溶液中存在H2O2时,H2O2传感器的磷光强度随着溶液中H2O2浓度的增加而降低,当H2O2的浓度在7.0×10-7到7.0×10-2 mol/L时,H2O2浓度与磷光强度的下降程度呈线性关系。并且,其磷光能够在盐酸羟胺等强还原性溶液中恢复,此时,对H2O2溶液进行连续测定也出现了线性响应,H2O2浓度的线性范围为7.0×10-6到7.0×10-2 mol/L。我们还讨论了基于纳米IiO2/ SiO2复合物室温磷光的H2O2传感器在加过氧化氢后的变化机理。文中指出复合物磷光消失的原因可能是由于H2O2的氧化作用,在Ti （IV）上生成了稳定的O-O。我们对它磷光恢复的条件和机理也作了研究。磷光恢复的原因是由于在还原剂的强还原作用下生成的O-O受到破坏,从而恢复到原来的状态。H2O2的测定在酶反应中非常重要。我们通过测定酶催化反应过程中产生的H2O2的量,在葡萄糖氧化酶的存在的情况下,用此传感器可以初步判断溶液中葡萄糖的含量。当存在葡萄糖氧化酶时,滴加不同浓度的葡萄糖溶液,纳米IiO2/ SiO2复合物的颜色以及磷光强度都会发生改变。我们还用这个H2O2传感器测定了两个商品中的H2O2浓度。我们提出的方法的测定结果同传统的滴定法一致,每个样品的相对标准偏（RSD）差小于7.0 %。测量结果显示此传感器能够用于实际样品中H2O2浓度的测定。本文还研究了固态钌（II）络合物（[Ru（dpp）3][（4-Clph）4B]2）在氧化铟锡（ITO）电极上的电致化学发光行为。我们用简单的方法将[Ru（dpp）3] [（4-Clph）4B]2固定在ITO电极上,用草酸钠作为共反应剂的时候,[Ru（dpp）3] [（4-Clph）4B]2能够获得强的、稳定的ECL信号。此电致化学发光行为在黑暗中能够用肉眼观察到。并且,[Ru（dpp）3][（4-Clph）4B]2不溶于水,不容易从ITO电极上剥离,因此该电极能够反复使用。此外,我们发现浓度很低的苯酚溶液（2.0×10-8 mol/L）能够使[Ru（dpp）3][（4-Clph）4B]2的ECL信号明显的降低,因此,它有可能测定更低浓度的酚类物质。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 综述
• 1.1 溶胶－凝胶法及其应用
• 1.1.1 溶胶－凝胶法的概念及原理
• 1.1.2 溶胶－凝胶法的特点
• 1.1.3 溶胶－凝胶技术的应用
• 1.2 过氧化氢测定方法研究进展
• 1.2.1 过氧化氢的作用
• 1.2.2 过氧化氢测定方法
• 1.2.2.1 常规滴定法
• 1.2.2.2 分光光度法
• 1.2.2.3 电化学方法
• 1.1.2.4 荧光法
• 1.2.2.5 化学发光法
• 1.2.2.6 色谱法
• 1.2.3 过氧化氢检测方法的发展趋势
• 1.3 室温磷光分析
• 1.4 电致化学发光
• 1.4.1 电致化学发光的特点
• 1.4.2 电致化学发光的原理
• 1.4.3 常见的电致化学发光体系
• 1.4.3.1 联吡啶钌的电致化学发光体系
• 1.4.3.2 鲁米诺的电致化学发光体系
• 1.4.4 电致化学发光的发展及趋势
• 1.5 论文研究目的和意义
• 2 / SiO₂ 复合物的制备及磷光性质'>2 纳米TiO₂ / SiO₂复合物的制备及磷光性质
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 试剂及仪器
• 2 / Si02 复合物的制备'>2.2.2 纳米Ti0₂ / Si02 复合物的制备
• 2 / Si02 复合物磷光的测量'>2.2.3 纳米Ti0₂ / Si02 复合物磷光的测量
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 磷光的激发和发射光谱
• 2 / Si02 复合物室温磷光对H202 的测定'>2.3.2 基于纳米 Ti0₂ / Si02 复合物室温磷光对H202 的测定
• 2 / Si02 复合物室温磷光的淬灭'>2.3.2.1 H202 对纳米Ti0₂ / Si02 复合物室温磷光的淬灭
• 2 / Si02 复合物对H202 的线性响应'>2.3.2.2 纳米Ti0₂ / Si02 复合物对H202 的线性响应
• 2 / Si02 复合物对H202 的可逆测定'>2.3.2.3 纳米Ti0₂ / Si02 复合物对H202 的可逆测定
• 2 / Si02 复合物磷光恢复条件的选择'>2.3.2.4 纳米Ti0₂ / Si02 复合物磷光恢复条件的选择
• 2.3.2.5 H20对磷光强度的影响
• 2.3.2.6 磷光淬灭和恢复的机理讨论
• 2.3.2.7 样品的测定
• 2.3.2.8 干扰的测定
• 2 / Si02 复合物室温磷光对葡萄糖的测定'>2.3.3 基于纳米Ti0₂ / Si02 复合物室温磷光对葡萄糖的测定
• 2.3.3.1 葡萄糖的测定原理
• 20₂ 传感器对葡萄糖的响应'>2.3.3.2 H₂0₂传感器对葡萄糖的响应
• 3 结论
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 的电致化学发光行为'>4 基于固态[Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂的电致化学发光行为
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器和试剂
• 4.2.2 修饰ITO 电极的制备
• 4.2.3 修饰电极ECL的测量
• 4.3 结果与讨论
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极'>4.3.1 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极的性质'>4.3.2 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极的性质
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极的ECL行为'>4.3.3 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极的ECL行为
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极的ECL光谱及机理'>4.3.3.1 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极的ECL光谱及机理
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极的ECL行为'>4.3.3.2 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极的ECL行为
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极ECL条件的选择'>4.3.3.3 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极ECL条件的选择
• 3][（4-Clph）₄B]₂ 修饰ITO电极对酚的响应'>4.3.3.4 [Ru（dpp）₃][（4-Clph）₄B]₂修饰ITO电极对酚的响应
• 2和N₂ 对ECL信号的影响'>4.3.3.5 O₂和N₂对ECL信号的影响
• 4.4 结论
• 参考文献
• 在读期间科研成果
• 致谢