Fe-,3-O-,4-磁性納米顆粒與魯米諾的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)研究.pdf

1、Fe3O4磁性納米顆粒的應(yīng)用受到了許多研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。Fe3O4磁性納米顆粒通常被認為是化學(xué)惰性的，沒有很好的生化性能，但最近有研究表明，F(xiàn)e3O4磁性納米顆粒具有過氧化物酶的某些特性，能催化過氧化氫與其底物的顯色反應(yīng)。但是有關(guān)Fe3O4磁性納米顆粒對過氧化氫化學(xué)發(fā)光體系影響的研究尚未見報道。在各類化學(xué)發(fā)光體系中，魯米諾化學(xué)發(fā)光體系是研究最多，應(yīng)用最廣的發(fā)光體系。因此研究Fe3O4磁性納米顆粒對魯米諾化學(xué)發(fā)光體系的影響，對揭示該催化

2、反應(yīng)機理有重要的意義。為此，本文首先合成了Fe3O4磁性納米顆粒，并研究了Fe3O4磁性納米顆粒與魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，考察了不同條件下Fe3O4磁性納米顆粒的反應(yīng)活性，發(fā)現(xiàn)Fe3O4磁性納米顆粒所表現(xiàn)出的反應(yīng)活性與光照和溶解氧等因素有密切關(guān)系。隨后本文提出并驗證了Fe3O4磁性納米顆粒和魯米諾的反應(yīng)機理。全文包括以下幾章的主要研究內(nèi)容:
　　 1.綜述了納米材料的性能，主要是磁性納米材料的性能和應(yīng)用。比較詳細地介紹了Fe3O4磁

3、性納米材料的制備方法，歸納了各種制備方法的優(yōu)缺點。且對Fe3O4磁性納米材料當(dāng)前的應(yīng)用熱點進行了概述，并對其研究前景進行了展望。
　　 2.依照文獻方法合成了Fe3O4磁性納米顆粒，并采用XRD粉末衍射，掃描電鏡，納米粒度儀對其進行了表征。結(jié)果表明得到的顆粒為粒徑在15-20nm的Fe3O4磁性納米顆粒。利用1，10-菲羅啉分光光度法分析了Fe3O4磁顆粒表面二價鐵和三價鐵的含量比例，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Fe3O4磁顆粒表面主要離子為Fe2

4、+。
　　 3.研究了Fe3O4磁納米顆粒與魯米諾化學(xué)發(fā)光的反應(yīng)，并考察不同實驗條件對該反光反應(yīng)的影響，包括磁顆粒濃度和pH，魯米諾濃度和pH，溶解氧，以及光照等因素。綜合考慮各大因素發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁顆粒濃度為10ppm，pH=3.5，魯米諾濃度為1.00×10-4mol/L，pH=12時，化學(xué)發(fā)光強度達到最優(yōu)值。實驗發(fā)現(xiàn)，在有溶解氧的存在下，光照Fe3O4磁納米顆粒溶液則會使發(fā)光顯著增強。而通氮氣除去水中溶解氧，能使化學(xué)發(fā)光明顯減弱

5、。另外研究了不同螯合劑如檸檬酸，EDTA，1，10-菲羅啉存在下，F(xiàn)e3O4磁納米顆粒與魯米諾的發(fā)光反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)螯合劑濃度濃度均為1.0×10-4mol/L時，檸檬酸使發(fā)光強度增大，而EDTA和1，10-菲羅啉均使發(fā)光強度減弱。同時對Fe3O4磁納米顆粒的穩(wěn)定性進行了研究，結(jié)果表明鐵顆粒在1個月內(nèi)其發(fā)光活性保持良好。
　　 4.在以上研究工作和相關(guān)文獻報道的基礎(chǔ)上，進一步提出和證實了此發(fā)光體系的反應(yīng)機理。并解釋了Fe3O4磁納米