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题名	碳氧活性氧化合物的化学发光机理研究
作者	刘美林
学位类别	博士
答辩日期	2006-06-01
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	林金明
关键词	碳氧活性氧化合物 化学发光机理研究 荧光有机物 镧系配合物 纳米材料 peroxymonocarbonate chemiluninescent mechanism fluorescent organics lanthanide complex nanometer material
其他题名	Investigation of Chemiluminescent Mechanism of Peroxymonocarbonate-An Active Intermediate
学位专业	环境科学
中文摘要	化学发光分析法具有灵敏度高、线性范围宽、仪器简单、廉价等优点，在化学、生物、环境等领域得到了广泛的应用。近几年，碳氧活性氧化合物已经引起了人们的兴趣，越来越多的研究集中在这一方面。但是，对它的化学发光研究仍然很少，本论文主要围绕着建立碳氧活性氧化合物的化学发光法并且研究它们的化学发光机理开展了一系列研究，为以后的研究应用提供了一定的理论指导。全文共分为五章，分述如下： 第一章：本章综述了过氧化合物，包括过氧化氢，过氧硝酸，过氧碳酸盐和过氧硫酸盐的形成、重要性，以及在化学发光研究方面的应用，并且对这些化合物的不同性质进行了比较，最后对其发展前景进行了展望。 第二章：创新性地建立了流动在线碳氧活性氧化合物生成的新方法，并用电子顺磁共振法对生成的活性氧化合物进行了表征，并观察了它随时间变化的趋势，为后面的研究提供了可靠的中间体。以碳氧活性氧化合物-二氯荧光素为模型，借助电子顺磁共振技术，高效液相色谱与质谱联用技术，荧光光谱法，以及发光试剂的增敏作用和猝灭剂的猝灭作用，从多方面研究了过氧碳酸盐与荧光有机物的化学发光能量转移机理。 第三章：过氧碳酸盐是一种活性氧化合物，具有高能量，而镧系离子具有长的发光衰退时间和窄的发射带，其配合物常用作能量接受体。在本章中，利用在线生成的过氧碳酸盐，当把镧系Eu(II)离子加入该体系中时，可观察到明显的化学发光。当把镧系开环配合物Eu(II) EDTA加入该体系，体系的化学发光强度大大增强，基于此化学发光反应，借助各种分析手段，我们以HCO4--Eu(II) EDTA为模型，详细地研究了碳氧活性氧化合物与镧系开环配合物的化学发光机理。实验结果表明，过氧碳酸盐把Eu(II)离子氧化为Eu(III)离子，在这个氧化过程中，伴随着高能量物质单线态氧的产生，生成的单线态氧把能量转移给容易接受能量的受体—镧系配合物(Eu(III)-EDTA)-，在回到基态时发射出镧系离子的特征波长。第四章：流动法在线生成过氧碳酸盐为化学发光机理研究提供了可靠的活性中间体。本章以碳氧活性氧化合物-Eu(II)吡啶二羧酸为模型，研究了碳氧活性氧化合物与镧系环状配合物的化学发光机理。实验发现，当把Eu(II)与2，6-吡啶二羧酸的配合物加入到该体系中时，产生较强的化学发光。通过各种实验，监测了反应的中间产物，最终得出结论，过氧碳酸盐把Eu(II)氧化为Eu(III)，同时产生自由基，自由基间的再聚合形成高能量的单线态氧，Eu(III)吡啶二羧酸配合物作为能量接受体接受单线态氧放出的能量，形成激发态的Eu(III)*吡啶二羧酸配合物，在回到基态时产生化学发光。该机理的研究为人们更好的理解过氧碳酸盐的化学发光现象提供了一定的理论基础。 第五章：纳米材料已经吸引了很多人的注意，它的催化活性主要是因为其高的表面活性可与反应物相互作用。在本章中，我们把碳氧活性氧化合物的化学发光从分子拓展到纳米范围。不同粒径的金纳米粒子能催化过氧碳酸盐-曙红Y体系的化学发光，当金纳米的粒径为50 nm时，化学发光强度最大。为研究该化学发光增强的机理，进行了一系列的光谱试验，如紫外可见吸收光谱，荧光光谱，化学发光光谱，透射电子显微镜光谱，电子顺磁共振波谱和质谱等。实验表明，化学发光强度增强是由于金纳米粒子的催化作用引起的，金纳米粒子的表面有利于自由基的产生和电子转移过程的发生。这个工作不仅有利于人们更好地理解纳米粒子的表面性质和化学反应活性，而且为发现新的化学发光体系开拓了道路。
语种	中文
学科主题	环境化学
公开日期	2010-05-21
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/147]
专题	生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	刘美林. 碳氧活性氧化合物的化学发光机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2006.

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