1. 研究目的与意义
人类在许多应用上都运用到汞,但它是不可生物降解的持久性污染物。
运用和处理不当,低浓度都可以对人类健康和生存环境造成严重的危害。
过量的Hg(II)会导致多种疾病,对其检测显得尤为重要。
2. 课题关键问题和重难点
本文拟以罗丹明B为原料,设计制备罗丹明衍生物RB-2,修饰聚苯乙烯微球表面,构建固相传感器,从响应时间、选择性、抗干扰性、荧光滴定、可重复使用等方面研究其荧光性能,并借助量子化学密度泛函理论,探讨Hg(II)检测机理。
课题关键问题及难点如下:(1)罗丹明衍生物小分子探针(RB-2)的制备及结构表征;(2)罗丹明-芳烃类Hg(II)固相荧光传感器(PS-RB-2)的制备及结构表征;(3)罗丹明-芳烃类Hg(II)固相荧光传感器(PS-RB-2)的荧光性能研究,以及检出限的确定;罗丹明-芳烃类Hg(II)固相荧光传感器(PS-RB-2)在实际样品检测中的应用。
3. 国内外研究现状(文献综述)
汞是一种重金属,是不可生物降解的持久性污染物[1,2],在环境中无处不在。
汞的来源有很多方面,普通人群在日常生活、职业环境等都会接触到汞。
化妆品,温度计,造纸工业,固体废物的燃烧等等都是生活中汞的来源。
4. 研究方案
本文拟以罗丹明B为原料,设计制备罗丹明衍生物(RB-2),修饰于聚苯乙烯微球表面,构建固相传感器,从响应时间、选择性、抗干扰性、荧光滴定、可重复使用等方面研究其荧光性能,并借助量子化学密度泛函理论,探讨Hg(II)检测机理。
具体方案如下:拟采用以下合成路线制备罗丹明衍生物(RB-2),采用熔点、1HNMR、IR、MS和元素分析等手段表征结构;通过将PS-RB-2与聚苯乙烯微球反应,制备罗丹明-芳烃类Hg(II)固相荧光传感器(PS-RB-2),采用IR、FTIR等手段表征结构;2、荧光性能研究:重点考察传感器PS-RB-2对Hg(II)的响应时间、选择性、抗干扰性、检出限、可重复使用等性质;3、采用量子化学密度泛函理论(DFT)(Gaussian 09软件,B3LYP/6-31G**基组),对TM进行几何构型全优化,计算最高占有轨道的能量(EHOMO)、最低空轨道的能量(ELUMO)和静态电势分布,探讨其对Hg(II)的识别机理;
5. 工作计划
第1~2周:文献调研,制定可行的路线。
分析比较国内外研究现状,确定课题研究方案并完成开题报告及文献综述。
第3~4周:进行罗丹明衍生物(RB-2)的制备,完成结构表征。
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