碳納米管的顯色增效機(jī)理研究及應(yīng)用.pdf

1、碳納米管獨(dú)特的一維分子結(jié)構(gòu)和奇特的物理、化學(xué)特性，成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)之一。本論文把這種新型的納米材料應(yīng)用于分光光度研究中，以熒光酮-錳顯色體系為模型，研究了其增敏的機(jī)理。本工作對(duì)于進(jìn)一步開(kāi)拓碳納米管在分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有較大的意義。本論文的工作分為兩大部分： 一、碳納米管對(duì)熒光酮-錳分光光度體系的增敏作用及機(jī)理探討。 1.研究了在碳納米管(CNTs)或羧基化碳納米管(c-CNTs)存在下，苯基熒光酮(PF)與錳離

2、子的顯色反應(yīng)。c-CNTs和CNTs的加入使顯色體系的吸光度分別提高了26.8％和45.3％。由于c-CNTs的表面受到氧化性酸的破壞，共軛體系不如CNTs完整，當(dāng)與熒光酮非共價(jià)作用后，電子的離域程度比CNTs與熒光酮的共軛離域程度小，因此，CNTs-熒光酮體系的吸光度比c-CNTs-熒光酮體系提高的更加明顯。 2.在CNTs存在下，以二溴羥基苯基熒光酮(DBH-PF)和二溴硝基苯基熒光酮(DBON-PF)為模型化合物，研究了顯

3、色劑的空間位阻對(duì)顯色反應(yīng)的影響。碳納米管的加入，使三種熒光酮顯色體系的吸光值得到不同程度的提高。吸光值提高百分比的順序?yàn)椋篜F-Mn-CNTs>DBH-PF-Mn-CNTs>DBON-PF-Mn-CNTs。DBON-PF和DBH-PF分別比PF多出了兩個(gè)溴原子、一個(gè)硝基和一個(gè)羥基，這些助色基團(tuán)是碳納米管與熒光酮非共價(jià)作用的空間位阻，影響了顯色體系和碳納米管的共軛效率，從而限制了吸光度有效提高。 二、碳納米管用于氨基苯酚異構(gòu)體的分

4、子識(shí)別和選擇性測(cè)定體系。 1.將碳納米管應(yīng)用到對(duì)氨基苯酚的分光光度測(cè)定當(dāng)中，增強(qiáng)了顯色體系的光度吸收，有效地提高了測(cè)定對(duì)氨基苯酚的靈敏度；在鄰、間、對(duì)三種氨基苯酚異構(gòu)體中(OAP，MAP，PAP)，只有對(duì)位的氨基苯酚能夠在可見(jiàn)光范圍內(nèi)產(chǎn)生光度吸收，鄰位和間位異構(gòu)體不產(chǎn)生干擾，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PAP的選擇性測(cè)定。 2.將碳納米管應(yīng)用到電分析化學(xué)測(cè)定PAP中，提高其靈敏度和選擇性。電極經(jīng)碳納米管修飾后，對(duì)PAP具有電催化和分子識(shí)別