共振光散射光譜研究及在三元離子締合體系中的分析應(yīng)用.pdf

1、共振光散射（RLS）光譜法是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種新興的痕量分析測(cè)試新方法，因其簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高，在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及納米材料研究等方面已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用，但在無(wú)機(jī)物的測(cè)定方面還不夠廣泛，特別是利用三元離子締合體系產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振光散射對(duì)環(huán)境污染物和食品中的一些無(wú)機(jī)痕量離子的定量分析的研究較少。同時(shí)由于目前共振光散射技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面尚不很完善，還需做大量的實(shí)驗(yàn)研究和理論探索工作，本文也在共振光散射技術(shù)理論方面進(jìn)行了

2、初步探討。
　　 本論文首先利用普通熒光分光光度計(jì)同步掃描技術(shù)，對(duì)三元離子締合體系的共振光散射光譜進(jìn)行了研究及在定量測(cè)定痕量金屬離子鎘（II）和鋅（II）方面的應(yīng)用，建立了測(cè)定痕量鎘（II）和鋅（II）含量的新的分析方法，方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高。同時(shí)，以共振光散射光譜、熒光光譜、吸收光譜、光偏振等方法對(duì)熒光染料(熒光素（Flu）)水溶液、非熒光染料(結(jié)晶紫（CV）)水溶液的共振光散射光譜的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了初步探討，為其在生化、環(huán)

3、境等領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　 1.研究了鎘（II）-鄰菲羅啉-溴酚藍(lán)體系在堿性條件下的共振光散射光譜特征，考察了體系的影響因素和最佳反應(yīng)條件，研究表明，在pH=9.60的Tris-HCl介質(zhì)中，鎘（II）與鄰菲羅啉(Phen)形成絡(luò)陽(yáng)離子，再與酸性染料溴酚藍(lán)(BPB)形成離子締合配合物，在疏水力等分子間作用力下，締合物分子聚集形成締合微粒，溶液的共振散射光顯著增強(qiáng)；在638nm處RLS增強(qiáng)程

4、度與鎘（II）濃度成線性關(guān)系，線性范圍為0-3.20mg/L，檢出限為4.50ug/L。據(jù)此建立了一種測(cè)定鎘（II）含量的共振光散射光譜法，用于合成樣和水樣中鎘（II）的測(cè)定，結(jié)果令人滿意。
　　 2.研究了鋅（II）-硫氰酸鹽-結(jié)晶紫體系的共振光散射光譜，考查了其光譜特征、影響因素和適宜的反應(yīng)條件。研究表明，在酸性溶液中，堿性染料結(jié)晶紫（CV）呈紫色的一價(jià)陽(yáng)離子（CV+），由于靜電引力和疏水作用力，再與Zn2+和SCN-形成的

5、配陰離子形成離子締合配合物，在疏水力等分子間作用力下，進(jìn)一步聚集形成締合微粒體系，在334nm處的RLS強(qiáng)度較空白溶液的RLS顯著增強(qiáng)，其增強(qiáng)程度與鋅（II）濃度成線性關(guān)系，線性范圍為64ug/L-1920ug/L，檢出限為0.62ug/L。據(jù)此建立了一種測(cè)定鋅（II）含量的新的分析方法，用于奶粉中鋅含量的測(cè)定獲得了滿意結(jié)果。
　　 3.研究了熒光素的共振光散射光譜的形成機(jī)理與影響因素。在中性和堿性條件下，F(xiàn)lu溶液的共振散射光

6、顯著增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著溶液pH的增加，F(xiàn)lu溶液的RLS光譜與其熒光光譜、吸收光譜在強(qiáng)度大小、最大峰位移上變化趨勢(shì)一致。熒光素的熒光激發(fā)光譜與發(fā)射光譜有部分重疊，共振散射峰處于熒光激發(fā)峰與熒光發(fā)射峰之間。在光偏振實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得共振散射光的偏振度P≈0.020。還實(shí)驗(yàn)了在堿性環(huán)境中，隨Flu溶液濃度的增加，其RLS光譜和熒光光譜的變化情況，同樣表明兩者之間有密切聯(lián)系。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示Flu的共振散射光就是共振熒光。
　　 4.研究

7、了結(jié)晶紫水溶液的共振光散射光譜的形成機(jī)理與影響因素。當(dāng)溶液pH＜11時(shí)，光散射強(qiáng)度隨pH值的增大而增強(qiáng)，pH約11時(shí)達(dá)到最大，并基本保持不變。酸度影響溶液的酸堿平衡和其存在狀態(tài)，分子聚集體的形成是共振光散射增強(qiáng)的內(nèi)在原因。實(shí)驗(yàn)了在堿性環(huán)境中，隨CV溶液濃度的增加，其RLS光譜和吸收光譜的變化情況，表明兩者之間有密切聯(lián)系。光偏振實(shí)驗(yàn)表明結(jié)晶紫的散射光基本上是完全偏振光。
　　 本文對(duì)共振光散射光譜增強(qiáng)的機(jī)理進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論探討