以金屬配合物為中性載體陰離子選擇電極研究.pdf

1、離子選擇電極(ionselectiveelectrodes，ISE)是近年來得到廣泛應(yīng)用的電化學(xué)傳感器。以金屬配合物作為中性載體呈現(xiàn)的反Hofmeister行為的陰離子選擇性電極是電化學(xué)和電分析研究領(lǐng)域中公認(rèn)的活躍課題。離子電極分析法是一種直接的、非破壞性的分析方法，所需設(shè)備簡單，操作方便，測量的范圍寬廣，靈敏度高，能進(jìn)行快速連續(xù)監(jiān)測，因此離子選擇性電極幾乎在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的所有部門都獲得了實際而廣泛的應(yīng)用。離子選擇性電極載體的設(shè)

2、計、合成和應(yīng)用是離子選擇性電極研究的一個重要方向。本論文的研究力求探索新型金屬配合物的設(shè)計合成，及其作為中性載體的PVC溶劑聚合膜陰離子選擇性電極的基礎(chǔ)研究，并將電極作為化學(xué)傳感器初步應(yīng)用于實際樣品分析。 本文第一部分詳細(xì)研究了高靈敏度高選擇性硫氰酸根離子選擇性電極。1.合成了對二苯甲酮縮氨基硫脲合銅(Ⅱ)、鎳(Ⅱ)Schiff堿金屬配合物，研究了基于該兩種金屬配合物為中性載體的陰離子選擇性電極的電位響應(yīng)特性。研究發(fā)現(xiàn)，以對二苯

3、甲酮縮氨基硫脲合銅(Ⅱ)為載體的電極對硫氰酸根離子具有優(yōu)良的電位響應(yīng)性能和選擇性并呈現(xiàn)出反Hofmeister選擇序列行為。其選擇性次序為：SCN-＞I-≈Sal-＞ClO4-＞Br-＞NO3-＞NO2-＞F-＞SO32-＞SO42-。在pH5.0的磷酸鹽緩沖體系中，電極電位呈現(xiàn)近能斯特響應(yīng)，線性響應(yīng)范圍為8.0×10-6～1.0×10-1mol/L，斜率為-55.2mV/dec(20℃)，檢測下限是7.0×10-6mol/L。運用紫外

4、光譜技術(shù)和交流阻抗技術(shù)初步探討了電極的響應(yīng)機理。并將電極用于實際樣品分析，獲得滿意的結(jié)果。 2.設(shè)計以水楊醛、乙酰丙酮、乙二胺合成了單雙核二種銅(Ⅱ)金屬配合物。研究了基于該兩種金屬配合物為中性載體的陰離子選擇性電極的電位響應(yīng)特性，并比較了同種金屬的單核和雙核配合物電極的電位響應(yīng)性能。研究發(fā)現(xiàn)，以5,5亞甲基-二水楊醛雙縮乙酰丙酮乙二胺合二銅(Ⅱ)為載體的電極對硫氰酸根離子呈現(xiàn)出優(yōu)良的電位響應(yīng)性能和選擇性，且呈現(xiàn)出反Hofmei

5、ster序列行為。其選擇性次序為：SCN-＞Sal-＞I-＞ClO4-＞NO3-＞Br-＞NO2-＞Cl-≈SO32-＞SO42-。在pH5.0的磷酸鹽緩沖體系中，電極電位呈現(xiàn)近能斯特響應(yīng)，線性響應(yīng)范圍為1.0×10-6～1.0×10-1mol/L，斜率為-53.6mV/dec(25℃)，檢測下限為8.1×10-7mol/L，用交流阻抗研究了電極的響應(yīng)機理，并用紫外可見光譜技術(shù)測定了電極載體與SCN-、Sal-、I-、ClO4-和NO3

6、-離子間的配位數(shù)及締合常數(shù)。并將電極用于實際樣品分析，結(jié)果令人滿意。本文第二部分詳細(xì)研究了高靈敏度高選擇性碘離子選擇性電極。 1.合成了不對稱金屬配合物水楊醛縮乙酰丙酮乙二胺合汞(Ⅱ)、銅(Ⅱ)金屬配合物，研究了基于該二種金屬配合物為中性載體的陰離子選擇性電極的電位響應(yīng)特性。研究表明，以水楊醛縮乙酰丙酮乙二胺合汞(Ⅱ)為載體的電極對碘離子呈現(xiàn)出優(yōu)良的電位響應(yīng)性能和選擇性，且呈現(xiàn)出反Hofmeister序列行為。其選擇性次序為：I

7、-＞Sal-＞SCN-＞ClO4-＞Br-＞F-＞NO3-＞SO32-＞NO2-＞SO42-。在pH2.5的瞵酸鹽緩沖體系中該電極對г具有最佳的電位響應(yīng)，在1.0×10-1～2.0×10-6mol/L濃度范圍內(nèi)呈近能斯特響應(yīng)，斜率為-55.7mV/dec(25℃)檢測下限為8.0×10-7mol/L。運用紫外光譜技術(shù)初步探討了電極的響應(yīng)機理。并將電極用于實際樣品分析，結(jié)果令人滿意。2.合成了2，6-二甲?；?4-甲基苯酚縮谷氨酸合二汞(

8、Ⅱ)、銅(Ⅱ)Schiff堿金屬配合物，首次研究了基于該二種金屬配合物為中性載體的陰離子選擇性電極的電位響應(yīng)特性。研究發(fā)現(xiàn)，以對2，6-二甲酰基-4-甲基苯酚縮谷氨酸合二汞(Ⅱ)為載體的電極對碘離子呈現(xiàn)出優(yōu)良的電位響應(yīng)性能和選擇性，并呈現(xiàn)出反Hofmeister序列行為。其選擇性次序為：I-＞Sal-＞ClO4-＞NO2-＞Br-＞Cl-＞NO3-＞F-＞SCN-＞SO32-。在pH25的瞵酸鹽緩沖體系中該電極對г具有最佳的電位響應(yīng)，在

9、1.0×10-1～7.0×10-7mol/L濃度范圍內(nèi)呈近能斯特響應(yīng)，斜率為-53.1mV/dec(25℃)，檢測下限為9.0×10-7mol/L。運用紫外光譜技術(shù)和交流阻抗技術(shù)初步探討了電極的響應(yīng)機理。并將電極用于實際樣品分析，獲得滿意的結(jié)果。 本文第三部分詳細(xì)研究了高靈敏度高選擇性水楊酸根離子選擇性電極。合成了2-[(鄰羥芐叉)胺基]酚吡啶合銅(Ⅱ)混配型金屬配合物，研究了基于該金屬配合物為中性載體的陰離子選擇性電極的電位響

10、應(yīng)特性。研究發(fā)現(xiàn)，以2-[(鄰羥芐叉)胺基]酚吡啶合銅(Ⅱ)為載體的電極對水楊酸根離子呈現(xiàn)出優(yōu)良的電位響應(yīng)性能和選擇性，并呈現(xiàn)出反Hofmeister序列行為。其選擇性次序為：Sal-＞ClO4-＞SCN-＞I-＞NO2-＞NO3-≈Br-＞Cl-＞SO32-。在pH5.0的磷酸鹽緩沖體系中，電極電位呈現(xiàn)近能斯特響應(yīng)，線性響應(yīng)范圍為9.2×10-6-1.0×10-1mol/L，斜率為-53.9mV/dec(25℃C)，檢測下限為8.0×