1. 研究目的与意义
铜是一种重要的金属元素,多种器皿的制作原料;也是人体健康不可缺少的微量元素,具有杀菌等作用,同时也是一种主要的金属污染物。
近年来多种识别Cu(II)的荧光传感器的孕育而生,这些传感器往往合成步骤多或者提纯困难,而且与Cu(II)结合后会导致荧光淬灭,易受Zn(II)的干扰。
因此,设计一种合成步骤少、提纯简单、抗干扰能力强和荧光增强型的Cu(II)荧光传感器是有重要意义的。
2. 课题关键问题和重难点
本文拟采用芘为荧光基团、肼为连接臂,根据席夫碱反应,制备芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器(TM),从响应时间、选择性、抗干扰性、紫外和荧光滴定、可逆性等方面考察其荧光性能,并借助量子化学计算,探讨其对Cu(II)的识别机理。
课题关键问题及难点如下:(1)芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器(TM)的制备及结构表征;(2)芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器(TM)的紫外和荧光性能,以及检出限的确定;芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器(TM)在实际样品检测中的应用。
3. 国内外研究现状(文献综述)
铜是一种重要的金属元素,多种器皿的制作原料,也是人体健康不可缺少的微量元素,具有杀菌等作用。
它在极其微量的情况下长期积累在身体内,不可降解会对人体造成不良后果,同时也是一种主要的金属污染物[1,2]。
近年来多种识别Cu(II)的荧光传感器的孕育而生,这些传感器往往合成步骤多或者提纯困难,而且与Cu(II)结合后会导致荧光淬灭,易受Zn(II)的干扰。
4. 研究方案
本文拟采用芘为荧光基团、肼为连接臂,根据席夫碱反应,制备芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器(TM),从响应时间、选择性、抗干扰性、紫外和荧光滴定、可逆性等方面考察其荧光性能,并借助量子化学计算,探讨其对Cu(II)的识别机理。
具体方案如下:1、拟采用以下合成路线制备芘-邻香兰素类荧光传感器(TM),采用熔点、1HNMR、13CNMR、IR、MS和元素分析等手段表征结构;2、紫外和荧光性能测试:重点考察传感器TM对Cu(II)的响应时间、选择性、抗干扰性、检出限、可逆性等性质;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Cu(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3~5周:进行芘-邻香兰素类Cu(II)荧光传感器TM的制备,完成结构表征。
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