研究目的
开发并评估两种基于吩噻嗪的新型比色和荧光探针,用于选择性和灵敏检测Hg2+离子,以应对汞因其环境和健康危害而需高效检测的需求。
研究成果
合成的探针PHE-Ed和PHE-Pd通过汞离子促进的去?;せ疲訦g2+检测表现出高选择性、高灵敏度和快速响应特性。滤纸测试和饮用水样品实验表明,它们具备肉眼可视检测和固态传感能力,在环境监测领域具有实际应用潜力。
研究不足
这些探针专门用于检测Hg2+,可能无法检测其他汞形态。在pH值超出5.0-9.0的极端条件下,其性能可能会受到影响。该研究仅限于实验室条件,可能需要在复杂的实际环境样本中进一步验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究使用吩噻嗪衍生物合成了两种荧光探针(PHE-Ed和PHE-Pd),随后对其Hg2?离子传感性能进行表征与评估。方法包括有机合成、光谱分析(紫外-可见、荧光、傅里叶变换红外光谱、核磁共振)及竞争实验以评估选择性和灵敏度。
2:样本选择与数据来源:
探针由市售化学品合成。制备金属离子溶液(如Hg2?、Ag?、Mg2?等)用于测试。数据来自乙醇/水溶液中的光谱测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括TENSOR27傅里叶变换红外光谱仪、布鲁克Avance 400核磁共振波谱仪、安捷伦6510 Q-TOF液质联用系统、F-4500荧光分光光度计。材料包括吩噻嗪、溴乙烷、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、三氟化硼乙醚、多种溶剂(二甲基亚砜、二氯甲烷、乙醇等)及金属盐。
4:实验步骤与操作流程:
化合物合成涉及逐步反应(如烷基化、甲?;?、缩硫醛形成),通过柱层析纯化。传感实验包括向探针溶液中添加金属离子、测量紫外-可见和荧光光谱、进行Job图分析、pH和时间响应研究,以及在滤纸和饮用水中的实际应用。
5:数据分析方法:
使用光谱软件分析数据,采用Benesi-Hildebrand方程计算结合常数,线性回归确定检测限,并与文献探针进行比较分析。
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FT-IR Spectrometer
TENSOR27
Bruker
Used to obtain Fourier Transform Infrared spectra for characterizing chemical structures and confirming detection mechanisms.
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NMR Spectrometer
Avance 400
Bruker
Used for nuclear magnetic resonance spectroscopy to analyze molecular structures and confirm synthesis products.
-
Q-TOF LC/MS System
6510 Accurate-Mass
Agilent
Used for high resolution mass spectrometry to confirm molecular weights and structures of synthesized compounds.
-
Fluorescence Spectrometer
F-4500
Hitachi
Used to measure fluorescence spectra for evaluating the sensing properties and detection capabilities of the probes.
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