离子印迹荧光传感器的制备与性能研究

论文摘要

将离子印迹技术与荧光分析方法相结合,运用离子印迹技术合成了对水相中金属离子具有选择性吸附的印迹功能材料,并结合荧光分析法对合成的印迹材料的性能进行评价。第一章概述了离子印迹聚合物的制备过程和原理,各种制备方法以及用于离子印迹的金属离子种类和在分析化学中的应用现状和进展,并分析介绍了离子印迹技术中仍然存在的问题和本论文主要研究的内容。第二章运用表面印迹技术在支撑膜PVDF上,以镉离子为模板离子,2-萘基丙烯酸酯为荧光配体,合成了对镉离子具有特殊选择性的镉离子印迹荧光传感器,研究表明传感器在中性条件下性能良好可以高选择性的吸附镉离子,检测限为5.5×10-7mol/l,重复使用十次后相对偏差为2.26%,并研究了传感器在实际样品中的回收率实验,效果良好。第三章以重金属离子汞为模板离子,1-烯丙基-3-（1-萘基）-2-硫脲作为荧光配体,运用表面接枝技术在聚偏氟乙烯膜（PVDF）上通过热引发聚合制备了汞离子印迹荧光传感器。研究表明该传感器在结合汞离子后荧光强度明显增强,在中性环境下吸附性能最优,可以很好的识别汞离子,对其他离子的抗干扰性强,通过ICP-MS检测验证,制备的印迹传感器可以应用于实际水样中汞离子的的定量检测。第四章以8-巯基喹啉为荧光单体,以Zn2+、Hg2+、Ag+、Cd2+、Pb2+为模板离子分别合成了锌、汞、银、镉、铅离子荧光传感器,并分别研究了每种传感器对每种目标离子的选择性能,吸附容量性能以及在实际水样中的回收率测试性能。研究表明,尽管五种印迹材料的成分相同却表现出不同的吸附性能,每种传感器只对其目标离子有特殊选择性对其他离子的抗干扰性好,在中性环境下能高选择性的吸附目标离子。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 离子印迹聚合物
• 1.2.1 离子印迹技术的原理
• 1.2.2 离子印迹聚合物的制备方法
• 1.3 印迹聚合物印迹离子的选择
• 1.3.1 主族金属作为模板离子
• 1.3.2 过渡金属作为模板离子
• 1.3.3 稀土金属作为模板离子
• 1.3.4 锕系金属作为模板离子
• 1.3.5 阴离子作为模板离子
• 1.4 离子印迹聚合物的应用
• 1.4.1 在固相萃取中的应用
• 1.4.2 在金属离子解毒中的应用
• 1.4.3 在传感器领域中的应用
• 1.5 存在问题以及本论文研究内容
• 1.5.1 存在的问题
• 1.5.2 本论文研究的意义和内容
• 第二章 离子印迹荧光传感器选择性检测镉离子
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器与试剂
• 2.2.2 镉离子荧光传感器的制备
• 2.2.3 镉离子荧光传感器的性能研究
• 2.2.4 实际水样回收率的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 荧光印迹膜溶胀时间的测定
• 2.3.2 pH对荧光印迹传感器性能的影响
• 2.3.3 镉离子印迹荧光传感器的吸附容量
• 2.3.4 镉离子印迹荧光传感器的选择性吸附
• 2.3.5 镉离子印迹荧光传感器的使用寿命
• 2.3.6 实际水样的回收率测定
• 2.4 小结
• 第三章 汞离子印迹聚合物的制备以及性能检测
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料与仪器
• 3.2.2 汞离子印迹聚合物的制备
• 3.2.3 汞离子印迹聚合物的性能研究
• 3.2.4 实际水样中回收率的研究
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 汞离子印迹聚合膜的溶胀时间测定
• 3.3.2 环境酸碱度对印迹膜吸附性能的影响
• 3.3.3 印迹聚合物的吸附动力学
• 3.3.4 汞离子印迹聚合物吸附容量和检测限的测定
• 3.3.5 印迹聚合膜的选择性吸附
• 3.3.6 印迹聚合膜的循环使用功能
• 3.3.7 实际水样中的回收率的测定
• 3.4 小结
• 第四章 同荧光单体不同目标离子的五种荧光传感器的性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器与材料
• 4.2.2 锌,汞,银,镉,铅五种离子印迹传感器的制备
• 4.2.3 五种印迹传感器的性能研究
• 4.2.4 五种传感器在实际水样中的应用
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 pH值对五种印迹荧光传感器的性能影响
• 4.3.2 五种印迹聚合膜的吸附动力学的对比
• 4.3.3 五种印迹聚合膜的吸附容量的对比
• 4.3.4 五种印迹聚合膜的选择性吸附的对比
• 4.3.5 五种印迹聚合膜的使用寿命比较
• 4.3.6 五种印迹聚合膜在水样中的回收率比较
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 硕士期间参加科研项目及论文发表情况