开启式电化学发光传感器检测水中镉离子的研究

摘要

电化学发光,又称电致化学发光,具有灵敏度高、线性范围宽、选择性好、所用设备简单、重现性好、可控性强及背景信号低等优点。量子点作为一种新型电化学发光试剂,受到了广泛关注。镉离子,其生物半衰期为20-30年,对人体的肾、骨骼、肺、心脑血管系统、免疫系统有毒害作用,并且会增加某些癌症的发生率。因此,基于量子点电化学发光寻求灵敏、简单、快速检测水中镉离子的方法具有重要意义。论文主要围绕以下工作展开:
　　(1)以巯基乙酸为保护剂,于水相合成稳定的碲化镉量子点,并对量子点的紫外、荧光、电化学发光性质进行表征。基于镉离子对硫代乙酰胺修饰的碲化镉量子点电化学发光信号增强效应构建信号增强型电化学发光传感器,在最优实验条件下实现镉离子的分析检测,线性范围为3.8nM~0.13μM(线性方程为I/I0=1.10092+0.00164C, R=0.998),检测限为1.3 nM( S/N=3),另外,该体系还可用于pH的测定,在pH4.5~7.4的范围内,电化学发光强度随pH的增加而线性增大。可用于实际环境中镉离子的检测和溶液pH的测定。
　　(2)开启式电化学发光传感可显著提高灵敏度。实验表明,硫离子几乎可完全猝灭巯基乙酸修饰的碲化镉量子点阳极电化学发光,而加入镉离子后其电化学发光会逐渐恢复。基于镉离子对硫离子修饰的碲化镉量子点电化学发光信号增强效应,构建了一种检测镉离子的开启式电化学发光分析法,在最优实验条件下用于镉离子的分析检测,线性范围为6.3 nM~3.4μM(线性方程为 I/I0=1.09503+0.00316C,R=0.999),检测限为2.1 nM(S/N=3)。该方法具有线性范围宽、检出限低、灵敏度高、选择性好等优点,为环境中镉离子的检测提供了良好的分析方法。
　　(3)硫化镉修饰电极可产生较强的阴极电化学发光。加入硫代乙酰胺后,其电化学发光降低,而加入镉离子后,其电化学发光明显增大。基于镉离子对硫代乙酰胺修饰的硫化镉量子点电化学发光信号增强效应,构建信号增强型电化学发光传感器,在最优实验条件下用于镉离子的灵敏检测,线性范围为6.4 nM~0.30μM(线性方程为I/I0=1.28682+0.01319C, R=0.995),检测限为2.1 nM。该方法检出限低、线性范围较宽、选择性好,可用于实际水样中镉离子的检测。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 前 言

1.1电化学发光及其在分析化学中的应用

1.2量子点及其电致化学发光

1.3 镉离子对环境的危害及测定技术

1.4 论文选题依据

参考文献

第二章 硫代乙酰胺修饰的碲化镉量子点电化学发光检测水中镉离子的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

参考文献

第三章 硫离子修饰的碲化镉量子点电化学发光检测水中镉离子的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

参考文献

第四章 硫代乙酰胺修饰的硫化镉量子点电化学发光检测水中镉离子的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

参考文献

总结与展望

研究生期间发表论文

致谢