钴铁氧体磁性纳米粒子催化鲁米诺化学发光及其应用研究

摘要

近年来，磁性纳米粒子由于具有独特的性质在各个领域得到广泛的应用，成为备受关注的材料之一：但是磁性纳米粒子具有很强的表面能，本身极易发生团聚，在溶液中不易稳定存在，因此需要对磁性纳米粒子进行表面修饰增强磁性纳米粒子的性能，本文主要研究了以下两个方面的内容：
　　 1、研究磁性纳米粒子催化化学发光钴铁氧体磁性纳米粒子(CoFe2O4 MNPs)能催化鲁米诺(luminol)直接产生化学发光，实验发现，不同浓度的亚硫酸盐(SO32-)对发光体系luminol-CoFe2O4 MNPs的影响不同。探讨了各种条件的动力学曲线以及各种因素对发光条件的影响。结果发现，在最优条件下，SO32-在1×10-6 mol/L-5×10-4 mol/L的低浓度范围内，抑制发光强度与浓度成良好的线性关系;而当SO32-在4×10-4 mol/L-4×10-3 mol/L的高浓度范围内，化学发光增强强度与浓度成良好的线性关系，实验还考察了各种离子的干扰情况，并对可能机理做了初步的研究。
　　 2、研究修饰化磁性纳米粒子催化化学发光。
　　 (1)利用β-环糊精(β-CD)易与其他物质形成主客体包合物的性质，合成了β-CD-CoFe2O4 MNPs包合物，用来催化luminol-H2O2化学发光。用X-衍射(XRD)，热重(TGA)红外光谱(FT-IR)对包合物进行表征。实验发现与CoFe2O4 MNPs相比较，包合物催化luminol-H2O2化学发光的能力更强。利用此建立流动注射化学发光法测定H2O2，在最佳的实验条件下，H2O2浓度在0.1-4 μmol/L时与发光强度呈现良好的线性关系，检出限为0.02 μmol/L,利用此方法测定环境水样中的H2O2，结果令人满意。
　　 (2)利用SBA-15修饰CoFe2O4 MNPs，催化luminol-H2O2化学发光，实验发现，SBA-15-CoFe2O4 MNPs的催化能力明显强于CoFe2O4 MNPs，利用此建立流动注射化学发光方法测定H2O2，探讨各种参数的影响，在最佳实验条件下，H2O2的线性范围为0.05-8 μmol/L，检测限为0.012 μmol/L，用此体系来测定环境水样中的过氧化氢，结果令人满意。
　　 (3)利用纳米硅胶(SiO2)以及三氧化二铝(Al2O3)修饰CoFe2O4 MNPs催化luminol-H2O2化学发光，实验发现SiO2-CoFe2O4 MNPs以及Al2O3-CoFe2O4 MNPs的催化能力明显优于CoFe2O4 MNPs，利用此建立流动注射化学发光方法测定H2O2，探讨各种参数对其的影响，在最佳实验条件下，H2O2浓度在0.05-20 μmol/L范围内与发光强度有良好的线性关系，对于SiO2-CoFe2O4 MNPs和Al2O3-CoFe2O4 MNPs体系，H2O2的检测限分别为0.014和0.011 μmol/L。利用此方法测定环境水样中的过氧化氢，结果令人满意。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1化学发光

1.1.1化学发光概述

1.1.2化学发光分析法的原理及特点

1.2纳米材料的性质及应用

1.2.1纳米材料概述

1.2.2纳米材料在化学发光分析中的应用

1.3磁性纳米粒子的性质及其应用

1.3.1磁性纳米粒子的性质和应用

1.3.2磁性纳米粒子的表面修饰

1.3.3表面修饰磁性纳米粒子的应用

1.3.4磁性纳米粒子在化学发光分析中的应用

1.4本论文研究的目的和应用

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

参考文献

第二章研究报告

2.1亚硫酸盐对鲁米诺-钴铁氧体磁性纳米粒子发光体系的影响

2.1.1前言

2.1.2实验部分

2.1.3结果与讨论

2.1.4.结论

参考文献

2.2 β-环糊精-钴铁氧体磁性纳米粒子包合物催化鲁米诺化学发光以及测定过氧化氢

2.2.1引言

2.2.2实验部分

2.2.3结果与讨论

2.2.4结论

参考文献

2.3 SBA-15修饰钴铁氧体磁性纳米粒子催化鲁米诺化学发光以及测定过氧化氢

2.3.1前言

2.3.2实验部分

2.3.3结果与讨论

2.3.4结论

参考文献

2.4硅胶(氧化铝)/钴铁氧体磁性纳米粒子催化鲁米诺化学发光以及测定过氧化氢

2.4.1前言

2.4.2实验部分

2.4.3结果与讨论

2.4.4结论

参考文献

在校期间发表论文

致谢