活性氧化學發(fā)光分析特性研究.pdf

1、本論文由綜述和研究報告兩部分組成：第一部分為綜述，介紹了活性氧類物質(zhì)在化學發(fā)光分析中的研究進展；第二部分為研究報告，主要利用電化學還原和光化學反應兩種方法產(chǎn)生活性氧，分別研究了它們作為化學發(fā)光氧化劑時的化學發(fā)光分析特性。 化學發(fā)光(Chemiluminescence，CL)是指在沒有任何光、電、熱的作用下，基態(tài)分子吸收化學反應放出的化學能躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的分子以光輻射的形式返回基態(tài)，產(chǎn)生化學發(fā)光。一個化學反應要產(chǎn)生化學發(fā)

2、光現(xiàn)象，必須具備以下幾個條件：(一)化學反應是放熱反應，能產(chǎn)生足夠的能量形成激發(fā)物質(zhì)(可見區(qū)：171-299 KJ·mol<'-1>)，因此化學發(fā)光反應多是氧化還原反應；(二)有有利的反應過程，使化學反應的能量至少能被一種物質(zhì)所接受而被激發(fā)；(三)激發(fā)態(tài)物質(zhì)以光輻射的形式回到基態(tài)，有較高的發(fā)光量子產(chǎn)率。利用化學發(fā)光的相對強度對待測試樣進行定量和定性的分析方法就稱為化學發(fā)光分析法?；瘜W發(fā)光分析法具有很多優(yōu)點如靈敏度高、線性范圍寬及儀器設備

3、簡單等。 活性氧類物質(zhì)是一類很不穩(wěn)定的物質(zhì)，具有很高的反應活性，可以用化學發(fā)光法進行檢測。同時，活性氧類物質(zhì)具有很強的氧化性，并且最終的還原產(chǎn)物為水，因此可以作為氧化劑而被應用于化學發(fā)光分析中。本論文的研究工作旨在研究利用活性氧類物質(zhì)作為化學發(fā)光反應中的氧化劑時的化學發(fā)光分析特性。 在本論文的具體工作中，我們分別利用電化學還原溶解氧產(chǎn)生超氧陰離子和血卟啉的光化學反應產(chǎn)生單線態(tài)氧，研究這兩種活性氧作為化學發(fā)光試劑時的化學發(fā)

4、光分析特性。具體工作包括： 1．通過將羧基化的多壁碳納米管與表面活性劑(十六烷基三甲基溴化銨，CTAB)形成的復合物分散在液體石蠟中，間接的將碳納米管修飾到石墨電極表面。在此碳納米管修飾石墨電極上，電化學還原溶解氧生成超氧陰離子，原位地研究了超氧陰離子作為氧化劑時的化學發(fā)光分析特性。實驗發(fā)現(xiàn)超氧陰離子能快速的氧化硫離子產(chǎn)生化學發(fā)光，并被羅丹明B的氧化產(chǎn)物所增敏。同時我們還證明了在此電化學發(fā)光反應中，電化學反應速率大大快于后面的化

5、學發(fā)光反應速率，因此電化學發(fā)光反應速率由化學發(fā)光反應步?jīng)Q定，電化學反應并不影響后續(xù)的快速的化學發(fā)光反應。基于快速化學發(fā)光反應帶來的時間分辨效應建立了一種高選擇性的測定硫離子的電化學發(fā)光新方法。在最佳的實驗條件下，該方法對于硫離子檢測的線性范圍為6.0×10<'-10>.1.0×10<'-8> mol·L<'-1>，檢出限為1×10<'-10>mol·L<'-1>。 2.在本研究工作中，我們在化學發(fā)光反應前面偶合血卟啉的光化學反應

6、，利用血卟啉在光照條件下產(chǎn)生的單線態(tài)氧作為化學發(fā)光反應的氧化劑，與化學發(fā)光試劑(luminol)反應產(chǎn)生化學發(fā)光，研究光化學反應產(chǎn)生的單線態(tài)氧參與的化學發(fā)光的分析特性。由于在化學發(fā)光反應前面偶合一個光化學反應，可實現(xiàn)利用光化學反應來控制后續(xù)的化學發(fā)光反應，并基于時間分辨技術，間接的測定了光化學反應底物血卟啉的濃度。此外，我們還研究了和血卟啉同類的光敏劑原卟啉以及其它類光敏性物質(zhì)鹵化銀(如溴化銀)的光誘導化學發(fā)光反應。在最佳的實驗條件下，