【摘要】：金屬有機(jī)骨架化合物(metal-organic frameworks,MOF)和金屬有機(jī)凝膠(metal-organic gels,MOG)都是由金屬離子與適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)配體通過配位鍵等化學(xué)作用結(jié)合形成的金屬有機(jī)雜化材料。由于其具有大的比表面積、豐富的金屬活性位點(diǎn)、優(yōu)良的光學(xué)和電學(xué)特性,MOF和MOG在吸附、有機(jī)催化和化學(xué)傳感等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。結(jié)合以上優(yōu)良特性,本文側(cè)重討論含F(xiàn)e的MOF和含Cu的MOG作為新型修飾電極材料,在電分析檢測色氨酸和亞硝酸根離子方面的應(yīng)用。具體的研究內(nèi)容為:一、AgNPs/MIL-101(Fe)作為修飾電極材料對(duì)色氨酸的檢測在含鐵的MOF MIL-101(Fe)表面合成具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的銀納米顆粒,將該復(fù)合材料用作電催化劑修飾于電極表面,實(shí)現(xiàn)了對(duì)色氨酸(Trp)的靈敏檢測。一方面,由于MOFs的高效吸附性能,可以吸附Trp在電極表面發(fā)生氧化反應(yīng);另一方面,AgNPs的優(yōu)良導(dǎo)電性能能進(jìn)一步提高電流響應(yīng)。與裸電極(GCE)和MIL-101(Fe)/GCE修飾電極相比,AgNPs/MIL-101(Fe)/GCE修飾電極可以明顯提高檢測的電流信號(hào)。在最優(yōu)條件下,檢測Trp的線性范圍為1 50μM和50 150μM,檢測限為0.14μM。將所建立的方法用于尿樣中Trp的加標(biāo)檢測,得到了較好的回收率。二、Cu-MOG的合成及其作為修飾電極材料對(duì)亞硝酸根離子的檢測1.Cu-MOG的合成及表征以Cu~(2+)作為金屬離子,2,6-雙(2-苯并咪唑基)吡啶作為配體合成了綠色的含銅金屬有機(jī)凝膠�？疾炝私饘匐x子和配體的濃度、溶劑種類對(duì)凝膠形成的影響。X射線衍射、傅里葉紅外等表征結(jié)果表明,在凝膠形成過程中,Cu~(2+)與咪唑基上的N配位,伴隨著氫鍵、π-π堆積等弱作用力,形成了不透明的綠色凝膠。通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),在對(duì)凝膠進(jìn)行冷凍干燥處理去除溶劑后,其微觀形貌得到了保留。2.MOG作為新型修飾電極材料對(duì)亞硝酸根離子的檢測2,6-雙(2-苯并咪唑基)吡啶配體含有的吡啶基團(tuán)和亞胺N原子具有親水性,因此,將制備好的金屬有機(jī)凝膠進(jìn)行冷凍干燥處理,得到了在水中分散性良好的金屬-有機(jī)干凝膠。將其用做電催化劑修飾在電極表面,發(fā)現(xiàn)該修飾電極能夠選擇性識(shí)別亞硝酸根離子。與裸電極相比,修飾了MOG的電極能夠提供更多的活性位點(diǎn)與靶物接觸,從而產(chǎn)生更強(qiáng)的電流信號(hào)。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,檢測亞硝酸根離子的線性范圍為2 150μM,檢測限為0.86μM。我們將所建立的方法用于臘腸中亞硝酸根的加標(biāo)檢測,得到了較好的回收率。
[Abstract]:Organometallic matrix compounds (metal-organic frameworks,MOF) and organometallic gels (metal-organic gels,MOG) are organometallic hybrid materials which are formed by the combination of metal ions and appropriate organic ligands through coordination bonds and other chemical interactions. Because of its large specific surface area, abundant metal active sites, excellent optical and electrical properties, MOF and MOG have been widely used in adsorption, organic catalysis and chemical sensing. Combined with the above excellent properties, the application of MOF with Fe and MOG with Cu as new modified electrode materials for the detection of tryptophan and nitrite ions is discussed in this paper. The main contents are as follows: first, silver nanoparticles with excellent conductivity were synthesized on the surface of iron-containing MOF MIL-101 (Fe) by AgNPs/MIL-101 (Fe) as a modified electrode material for the detection of tryptophan. The composite was used as electrocatalyst to modify the electrode surface, and the sensitive detection of tryptophan (Trp) was achieved. On the one hand, Trp can be oxidized on the electrode surface due to the high efficiency of MOFs adsorption; on the other hand, the excellent conductivity of AgNPs can further improve the current response. Compared with bare electrode (GCE) and MIL-101 (Fe) / GCE modified electrode, AgNPs/MIL-101 (Fe) / GCE modified electrode can significantly improve the current signal. Under the optimal conditions, the linear range of Trp is 1 渭 M and 50 渭 M, and the detection limit is 0.14 渭 M. The established method has been applied to the determination of Trp in urine, and a good recovery rate has been obtained. Second, the synthesis of Cu-MOG and the determination of nitrite ion as modified electrode material; the synthesis and characterization of 1.Cu-MOG with Cu~ (2) as metal ion, Green copper-containing organo-gels were synthesized by using 2-6-bis (2-benzimidazolyl) pyridine as ligand. The effects of concentration of metal ions and ligands, kinds of solvents on gel formation were investigated. The results of X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy showed that Cu~ (2) coordinated with N on imidazolyl group and accompanied by hydrogen bond during gel formation. 蟺-蟺 stacking and other weak forces formed an opaque green gel. By scanning electron microscope, it was found that after freeze-drying of gel, the solvent was removed. 2.MOG is a new modified electrode material for the determination of nitrite ion. The pyridine group and imine N atom contained in 2O6-bis (2-benzimidazolyl) pyridine ligands have hydrophilic properties. The metal-organic xerogels with good dispersion in water were obtained by freeze-drying the prepared organometallic gels. It was found that the modified electrode could selectively recognize nitrite ion. Compared with the bare electrode, the modified MOG electrode can provide more active sites to contact the target, thus producing a stronger current signal. Under the optimum experimental conditions, the linear range and detection limit of nitrite ion were 2 ~ 150 渭 m and 0.86 渭 m, respectively. The method has been applied to the standard determination of nitrite in sausages, and a good recovery rate has been obtained.
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O641.4;O657.1

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本文編號(hào)：2406042