高鐵酸鹽、DNA傳感器的綠色分析化學(xué)方法研究.pdf

1、作為當(dāng)今國際化學(xué)學(xué)科研究的前沿，綠色化學(xué)受到了廣泛重視。綠色分析化學(xué)是綠色化學(xué)的重要組成部分，它是把綠色化學(xué)的原理應(yīng)用在新的分析方法中，旨在減輕分析化學(xué)對環(huán)境的影響。今后綠色分析化學(xué)發(fā)展的主要方向?qū)⑹墙o污染或少污染的分析化學(xué)方法，從而滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。本文著重介紹了高鐵酸鹽以及電化學(xué)DNA傳感器的綠色分析化學(xué)方法研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 （1）基于高鐵酸鹽可以氧化魯米諾發(fā)光這一特性，建立了一種新型、快速、環(huán)境

2、友好的在線監(jiān)測高鐵酸鹽溶液穩(wěn)定性的方法——流動注射–化學(xué)發(fā)光分析法。研究了溫度、溶液pH值、添加劑對高鐵酸鹽溶液穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低溫和高堿度是保持高鐵酸鹽溶液穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。硅酸鈉和碘化鉀作為添加劑有助于提高高鐵酸鹽的產(chǎn)率和穩(wěn)定性；氯化鈉對高鐵酸鹽溶液有加速分解的作用。
　　 （2）實(shí)驗(yàn)建立了一種新型的快速處理陽極表面鈍化膜的方法——草酸浸泡法用于提高高鐵酸鹽的產(chǎn)率。通過SEM和XPS分別對電極的表面的形貌和化學(xué)成分進(jìn)

3、行了分析。和陰極極化法相比，草酸浸泡法具有較高的陽極鈍化膜去除效率，且去除后的電極表面呈現(xiàn)疏松的多孔結(jié)構(gòu)，有利于提高高鐵酸鹽電化學(xué)合成產(chǎn)率。另外，實(shí)驗(yàn)采用流動注射-化學(xué)發(fā)光分析法研究了草酸浸泡處理后的鐵陽極電解制備高鐵酸鹽溶液的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在低溫下高鐵酸鹽溶液具有較好的穩(wěn)定性，且6次重復(fù)電解所得的高鐵酸鹽溶液化學(xué)發(fā)光信號重現(xiàn)性較好，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.41％。
　　 （3）實(shí)驗(yàn)在低濃度NaOH條件下成功合成了高鐵

4、酸鹽溶液。在0±1oC下，高鐵酸鹽溶液能在較長時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定?；诖耍瑢?shí)驗(yàn)選取魯米諾為研究對象，驗(yàn)證了低濃度NaOH條件下電解合成的高鐵酸鹽溶液用于流動注射-化學(xué)發(fā)光技術(shù)的可行性。在優(yōu)化條件下，魯米諾的線性范圍為5.0×10-9 ~ 1.0×10-6 mol/L；檢測限為(S/N=3)2.5×10-9 mol/L；對3.0×10-7 mol/L的魯米諾進(jìn)行6次平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.57％。
　　 （4）研究了

5、低濃度NaOH條件下電解制備高鐵酸鹽溶液直接用于流動注射-化學(xué)發(fā)光檢測的新方法?；跓o機(jī)離子、有機(jī)分子和生物分子對魯米諾–高鐵酸鹽化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的增敏作用，該方法成功實(shí)現(xiàn)了對V(V)、Ca(II)、Mg(II)、間苯三酚和牛血紅蛋白的分析測定。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，V(V)、Ca(II)、Mg(II)、間苯三酚和牛血紅蛋白的檢測限(S/N=3)分別為1.96×10-10 mol/L，1.25×10-9 mol/L，1.67×10-7 mol/

6、L，1.00×10-8 mol/L，1.24×10-12 mol/L。對3.92×10-9 mol/L V(V)，1.25×10-7 mol/L Ca(II)，4.17×10-5mol/L Mg(II)，2.00×10-7 mol/L間苯三酚和3.10×10-9 mol/L牛血紅蛋白進(jìn)行6次測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.63％，2.38％，1.32％，0.72％和2.74％。
　　 （5）研究了低濃度NaOH條件下電解制備高鐵酸鹽

7、溶液直接用于毛細(xì)管電泳-化學(xué)發(fā)光檢測的新方法。實(shí)驗(yàn)選取8-羥基喹啉為檢測對象，在優(yōu)化條件下，其的線性范圍為5.0×10-10 ~ 5.0×10-8 mol/L (R2=0.997)；檢測限為(S/N=3)5.0×10-10 mol/L；對2.5×10-9 mol/L的8-羥基喹啉進(jìn)行5次平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.43％。
　　 （6）研制出了一種新型的磁性金電極，該電極具有諸多優(yōu)良特性，比如具有良好的導(dǎo)電性，溫和的磁

8、場強(qiáng)度，耐用，操作簡單，能快速將DNA標(biāo)記的磁珠富集到電極表面?；谠撾姌O的DNA電化學(xué)傳感器成功用于DNA雜交的檢測。首先，巰基修飾的探針DNA自組裝到金磁納米珠表面；目標(biāo)DNA與捕獲探針雜交，并選用亞甲基藍(lán)為雜交指示劑；隨后，捕獲探針與目標(biāo)DNA的雙鏈復(fù)合物修飾的金磁納米珠被富集到磁電極表面進(jìn)行電化學(xué)檢測。構(gòu)造的傳感器檢測完全互補(bǔ)的目標(biāo)DNA的線性范圍在0.3 ~ 300 nM，檢測限為0.1 nM。另外，該傳感器還具有良好的選擇性