碳納米管的顯色增效機理研究及應用.pdf

1、碳納米管獨特的一維分子結構和奇特的物理、化學特性，成為世界范圍內的研究熱點之一。本論文把這種新型的納米材料應用于分光光度研究中，以熒光酮-錳顯色體系為模型，研究了其增敏的機理。本工作對于進一步開拓碳納米管在分析化學領域的應用具有較大的意義。本論文的工作分為兩大部分： 一、碳納米管對熒光酮-錳分光光度體系的增敏作用及機理探討。 1.研究了在碳納米管(CNTs)或羧基化碳納米管(c-CNTs)存在下，苯基熒光酮(PF)與錳離

2、子的顯色反應。c-CNTs和CNTs的加入使顯色體系的吸光度分別提高了26.8％和45.3％。由于c-CNTs的表面受到氧化性酸的破壞，共軛體系不如CNTs完整，當與熒光酮非共價作用后，電子的離域程度比CNTs與熒光酮的共軛離域程度小，因此，CNTs-熒光酮體系的吸光度比c-CNTs-熒光酮體系提高的更加明顯。 2.在CNTs存在下，以二溴羥基苯基熒光酮(DBH-PF)和二溴硝基苯基熒光酮(DBON-PF)為模型化合物，研究了顯

3、色劑的空間位阻對顯色反應的影響。碳納米管的加入，使三種熒光酮顯色體系的吸光值得到不同程度的提高。吸光值提高百分比的順序為：PF-Mn-CNTs>DBH-PF-Mn-CNTs>DBON-PF-Mn-CNTs。DBON-PF和DBH-PF分別比PF多出了兩個溴原子、一個硝基和一個羥基，這些助色基團是碳納米管與熒光酮非共價作用的空間位阻，影響了顯色體系和碳納米管的共軛效率，從而限制了吸光度有效提高。 二、碳納米管用于氨基苯酚異構體的分

4、子識別和選擇性測定體系。 1.將碳納米管應用到對氨基苯酚的分光光度測定當中，增強了顯色體系的光度吸收，有效地提高了測定對氨基苯酚的靈敏度；在鄰、間、對三種氨基苯酚異構體中(OAP，MAP，PAP)，只有對位的氨基苯酚能夠在可見光范圍內產(chǎn)生光度吸收，鄰位和間位異構體不產(chǎn)生干擾，從而實現(xiàn)對PAP的選擇性測定。 2.將碳納米管應用到電分析化學測定PAP中，提高其靈敏度和選擇性。電極經(jīng)碳納米管修飾后，對PAP具有電催化和分子識別