新型金属配合物的电致化学发光分析(精)

新型金属配合物的电致化学发光分析

电致化学发光(Electrogenerated Chemiluminescence,简写成ECL)的

机理及分析应用已经得到了广泛的关注。作为一种检测方法,通过电化学反应产生光信号,ECL具有较高的灵敏度。联吡啶钌及其衍生物是目前研究最多的电致

化学发光物质。然而这些昂贵试剂在分析应用中不断被消耗会导致分析成本变

高的问题,使它们的应用受到限制。所以此类ECL试剂的固定化研究引起了人们的极大兴趣。例如联吡啶钌采用的固定化方法有:Langmuir–Blodgget、自组装、聚合、溶胶-凝胶法等等,但大多数钌配合物本身是水溶性的,固定化之后的灵敏度和检测限均不是特别理想。由于金属铱配合物与联吡啶钌配合物具有相

似的基态、激发态氧化还原电位,且许多金属铱配合物本身具有水不溶性,因此,研究金属铱配合物的固定化及其应用意义比较大。在这个背景下,本文展开了如下的工作:1.多壁碳纳米管/聚乙烯醇/(pq)2Ir(N-phMA)修饰电极的研制。改进

了碳纳米管在水溶液中的分散方法,引入了聚乙烯醇(PVA)作为分散剂,采用滴涂法制备出多壁碳纳米管/聚乙烯醇/(pq)2Ir(N-phMA)修饰电极。以三丙胺为共反应物,通过对碳纳米管的量、铱配合物的浓度、修饰剂的用量、扫描速率、酸度等条件的优化,使得修饰电极达到最佳的发光效率。2.论文首次报道了NH4+作

为共反应物,在(pq)2Ir(N-phMA)电致化学发光中参与发光过程,并能够被灵敏的检测。研究了NH4+作为共反应物参与反应的机理问题,用修饰电极检测了一系

列的氨基酸和其它的共反应物,并概括总结了芳香胺,脂肪族胺和无机铵的发光

规律。肉类在腐败过程中产生氨气,并且随着放置时间的增加,释放的氨气也越多。本课题对样品产生的气体进行了采集,对气体样品中的氨气进行测定,从而

对肉类的新鲜程度进行判断。3.合成了一种多联吡啶钌配合物

(bpy)2Ru(phenCl4)(PF6)2,并用元素分析、红外光谱、核磁共振谱对其结构进

行了表征。此化合物在紫外和可见光区都有吸收,在可见光区的最大吸收波长是440nm,这是典型的金属到配体(MLCT)的跃迁,其光致发光性能也显示出MLCT迁

移特征,并且随溶剂不同,其最大发射波长从630nm变化到649nm。值得注意的是,此配合物的电致化学发光性能受酸度影响不大,尤其在强碱条件下,其背景电致化学发光很小。这与联吡啶钌有很大不同,其电致化学发光强度随酸度增大而显著增大,不适合在碱性条件下使用。

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