罗丹明B的电致化学发光行为研究
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罗丹明B荧光光谱机理的研究
黄保军;李建军;屈凌波
【期刊名称】《天津师范大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(025)003
【摘要】考察了罗丹明B浓度、溶剂的极性、pH值大小、表面活性剂的增敏等因素对罗丹明B的荧光光谱影响,探讨了以上各因素影响罗丹明B的荧光光谱的机理.结果表明,随着罗丹明B浓度的增加,荧光光谱波长红移,强度先增后减;溶剂极性增加,波长红移,荧光强度则由于溶剂特殊效应的影响而减小;pH=1.O~3.0时,荧光强度随pH的增加而增大,pH>3.O时,荧光强度几乎无变化;阳离子表面活性剂对体系的荧光强度具有增敏作用,阴离子表面活性剂则相反.
【总页数】3页(P8-10)
【作者】黄保军;李建军;屈凌波
【作者单位】郑州大学化学系,郑州,450052;郑州大学化学系,郑州,450052;郑州大学化学系,郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】O657.3
【相关文献】
1.g-C3N4@Ag3PO4光催化降解罗丹明B过程的原位光-微热量-荧光光谱研究[J], 万婷;李星星;黄在银;邱江源;左晨;谭学才
2.荧光光谱法测定罗丹明B含量的方法研究 [J], 向灿辉;王文君;覃秋燕
3.罗丹明B的三维荧光光谱研究 [J], 王雅娜;崔励;马杰;徐同宽;栾强
4.荧光光谱法研究罗丹明B与DNA的相互作用 [J], 张霞;倪永年
5.钴掺杂氧化铜/可见光协同活化PMS降解罗丹明B及其机理研究 [J], 兰青;孙盛睿;吴萍;杨庆峰;刘阳桥
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第33卷第4期当 代 化 工Vol.33,No.4 2004年8月Contemporary Chemical Industry August,2004光催化氧化法降解水溶性染料罗丹明B的研究①柏双鹏,崔 鹏(合肥工业大学化工学院,安徽合肥230009)摘 要: 以TiO2超细微粉为光催化剂,对低浓度罗丹明B溶液进行光催化氧化脱色研究,探讨了溶液初始浓度、p H值、TiO2用量及气体用量等对反应条件的影响,并对氧化反应动力学进行了初步分析。
研究结果表明,对初始质量浓度15mg·L-1的罗丹明B溶液,光催化氧化反应的优化条件为:w(TiO2)=0.25%、溶液初始p H值4.0、空气体积流量2.0L·min-1。
关 键 词: 光催化氧化;TiO2;罗丹明B染料中图分类号: X703.1 文献标识码: A 文章编号: 16710460(2004)04022703 光催化氧化法是利用半导体金属氧化物吸收外界辐射光能而激发产生导带电子(e-)和价带空穴(h+),空穴在有氧条件下进一步产生氧化能力极强的羟基自由基·OH(氧化势能2.80eV),可对有机物发生催化氧化反应。
与传统方法相比,光催化技术具有工艺简单、成本低、反应完全等特点,已成为常温、常压下氧化结构稳定有机物的一种新型反应技术[1~3]。
罗丹明B是印染行业中常用的一种阳离子碱性染料,具有氧杂蒽类结构[4]。
众多研究结果表明,罗丹明B的典型结构使其在进行光催化氧化反应的同时,可发生光敏化作用,即可以有效地扩大半导体光激发波长,提高光催化反应速率[5]。
1 实验部分1.1 实验试剂与仪器TiO2光催化剂,南京钛白化工有限责任公司生产,平均粒径0.33μm,锐钛晶型;罗丹明B,上海试剂三厂生产,CR;TPR型光反应器,自制;722S型分光光度计,上海雷磁科教仪器公司;p Hs-3C精密酸度计,上海雷磁科教仪器公司。
1.2 实验过程光催化氧化反应在自制的TPR光反应器中进行。
文章编号:1000-2375(2005)02-0146-03荧光法研究罗丹明B 与Fenton 试剂的作用刘 洁,方光荣,宋功武(湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉430062)摘 要:罗丹明B 在水溶液中有强烈的荧光效应,激发和发射波长分别为358nm 和575n m .加入Fenton 试剂后,体系荧光强度明显下降,且在一定范围内与H 2O 2的浓度呈量效关系.测定体系反应前后荧光变化,可间接测定羟自由基产生的量.通过测定条件的研究,得出最佳实验条件:pH5.0,C RB 1.92×10-6mol /L ,C H 2O 24.8mmol /L ,C Fe 2+6.4×10-4mol /L ,反应时间15min 以上.清除率实验证明了该方法的准确可靠.关键词:荧光法;罗丹明B ;Fenton 体系;羟自由基中图分类号:O657.32 文献标志码:A收稿日期:2004-09-13基金项目:中国分析测试基金(99-11)资助作者简介:刘 洁(1980- ),女,硕士生生物体内通过金属离子催化氧化(MCO )产生过量的活性氧自由基,是导致各种生理病变的原因之一.其中·OH 是已知氧化能力最强的自由基,能很容易地氧化各种有机物和无机物,氧化效率高,反应速度快,是造成生物组织脂质过氧化、核酸断裂、蛋白质和多糖分解的重要活性氧.因此,对羟自由基的研究在生命科学及环境科学等领域引起了人们的关注.其中包括羟自由基的测定和研制筛选高效、无毒、廉价的抗氧化剂.目前,离体检测羟自由基的方法主要有电子自旋共振法[1]和高压液相色谱法[2].它们均因为仪器昂贵、操作复杂,一般实验室难以使用.Fenton 反应是对MCO (metal -catalyzed oxidation )反应的模拟,它以过氧化氢为氧化剂,以Fe 2+为催化体系,其反应机理如下:Fe 2++H 2O 2※Fe 3++OH +·OH ; Fe 3++H 2O 2※Fe 2++·O 2+2H +,·OH +Fe 2+※Fe 3++OH -; ·O 2+Fe 3+※Fe 2++O 2,净反应:2H 2O 2Fe 2+2H 2O +O 2.罗丹明B 是一种荧光染料,性质稳定,光量子产率高,生物毒性小,常用于生物技术中的蛋白质分析[3].实验利用Fenton 试剂产生的·OH 氧化罗丹明B ,使体系荧光强度发生变化,从而间接测定羟自由基的产生量.本方法对仪器要求低,方法简便,操作易行,选择性好.1 实验部分1.1 仪器和试剂 RF -540荧光分光光度计(日本岛津);PHB -4型酸度计(上海雷磁仪器厂).过氧化氢溶液(100mmol /L ):用30%过氧化氢溶液配制,用时稀释;罗丹明B 溶液(1×10-3mol /L ):称取0.1195g 罗丹明B 用水定容250mL 容量瓶,再稀释到1×10-5mol /L ;Fe 2+溶液(5×10-3mol /L ):称取0.3484g FeSO 4·7H 2O ,加2mL 3mol /L 的稀H 2SO 4溶解,用已除氧的二次水定容250mL 容量瓶;苯甲酸溶液(1×10-2mol /L );称取苯甲酸0.3055g ,热水溶解,用水定容250mL ,放冰箱中,用时稀释.用Tris (三羟甲基氨基甲烷)-HCl 缓冲溶液调节pH .所用试剂均为分析纯,实验用水为2次蒸馏水.1.2 羟自由基的测定 在一系列12.5mL 的比色管中依次加入一定量pH =5.5的T ris -HCl 缓冲溶液、罗丹明B 溶液、过氧化氢溶液、Fe 2+溶液,边加边摇匀,反应5min 后,用2次水定容.15min 后在358nm 激发波长下测定575nm 处的荧光强度,通过羟自由基形成前后荧光强度的变化,测定羟自由基产生的量.第27卷第2期2005年6月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University (Natural Science ) Vol .27 No .2 Jun .,20051.3 羟自由基清除率的测定 在上述体系中,加入一定量的羟自由基清除剂后,测定体系荧光强度F s ,未加清除剂的体系其荧光强度F 0;空白参比F 0-F s 的值记作ΔF ;未加Fenton 试剂及清除剂的体系其荧光强度F ,则清除率D 按以下公式计算:D =(F s -F 0)/(F -F 0)×100%.2 结果与讨论2.1 光谱性质 罗丹明B (RB )以358nm 激发时,在575nm 处有最大发射.RB 、RB -Fe 2+、RB -H 2O 2、RB -H 2O 2-Fe 2+体系的荧光光谱如图1所示.由图可知,单独加入H 2O 2时,体系荧光强度变化不大;加入Fe 2+时,荧光强度有较大猝灭;同时加入H 2O 2和Fe 2+时,荧光猝灭更大.这说明H 2O 2和Fe 2+对罗丹明B 的猝灭起协同作用.而当我们在一定范围内固定Fe 2+的浓度时,RB 的荧光猝灭随H 2O 2的加入呈量效关系.图1 体系光谱性质a .C R B 8×10-7mol /L ;b .C R B 8×10-7mol /L ,C H 2O 21.6×10-3mol /L ;c .C R B 8×10-7mol /L ,C Fe 2+4×10-4mol /L ;d .C R B 8×10-7mol /L ,C H 2O 21.6×10-3mol /L ,C Fe 2+4×10-4mol /L ;p H 4.5图2 酸度的影响 C R B 8×10-7mol /L ; C H 2O 21.6×10-3mol /L ; C Fe 2+4×10-4mol /L 图3 Fe 2+浓度的影响 pH 5.0, C R B 1.12×10-6mol /L ; C H 2O 21.6×10-3mol /L ; C Fe 2+5×10-4mol /L 2.2 实验条件的研究2.2.1 酸度的影响 我们考察了酸度对罗丹明B 体系及RB -H 2O 2-Fe 2+体系的影响,结果如图2所示.因为在pH 值较高时,H 2O 2不稳定且Fe 2+易水解,所以选择体系酸度为pH 5.0.2.2.2 Fe 2+浓度的影响 随着Fe 2+的加入,体系ΔF 值逐渐增大.当加入Fe 2+的量增到1.6mL 后,在一定范围内,荧光强度增幅不大(见图3).所以选择的体积为1.6mL ,即Fe 2+浓度为6.4×10-4mol /L .2.2.3 H 2O 2浓度的影响 其它条件不变,改变H 2O 2浓度,测定ΔF 值.结果显示随着H 2O 2浓度增大,ΔF 也增强.H 2O 2浓度增到4.8mmol /L 以后,荧光增幅基本不变(见图4).故实验选择H 2O 2浓度为4.8mmol /L .2.2.4 RB 浓度的影响 其它条件不变,改变RB 浓度,测其荧光强度.随着RB 浓度增加,体系荧光强度先缓慢上升,后急剧上升,作两段曲线的斜率,取其交点,即为体系RB 的最佳浓度1.92×10-6mol /L .2.2.5 温度的影响 温度对荧光强度的影响很显著,一般在温度高时荧光强度下降,温度低时荧光强度上升[4].为使本方法有较高的灵敏度,又有实际的反应价值,故实验测定过程在18±2℃下进行.2.2.6 反应时间的影响 在反应最初阶段,体系的荧光强度随反应时间上升.当反应进行到15min 以后,体系荧光值基本不变.2.3 工作曲线 因为·OH 寿命很短,很难直接测得它的准确浓度.然而,当保持其他条件不变时,在一定浓度范围内,Fenton 体系产生的·OH 跟加入H 2O 2的浓度有线性关系[5].实验测得C H 2O 2在1.76×10-4147第2期刘 洁等:荧光法研究罗丹明B 与Fenton 试剂的作用~3.36×10-3mol /L 范围内,体系ΔF 与C H 2O 2有良好的线性关系.回归方程为ΔF =44.1299+10.20277C H 2O 2(8×10-4mol /L ),R =0.99611(n =10).图4 H 2O 2浓度的影响pH 5.0; C R B 1.12×10-6mol /L ;C H 2O 20.01mol /L ; C Fe 2+6.4×10-4mol /L 图5 苯甲酸的清除率pH5.0; C R B 1.92×10-6mol /L ;C H 2O 24.8×10-3mol /L ; C Fe 2+6.4×10-4mol /L 2.4 抗氧化剂清除·OH 效果实验 苯甲酸是一种对羟自由基有特定清除效果的抗氧化剂,广泛用于食品工业.在上述最佳实验条件下测定苯甲酸对·OH 的清除,结果如图5所示.3 结 论该方法稳定性好,操作简便、测定快速,经济实用.本体系的建立,对筛选抗氧化剂,研究清除自由基的机理,防治与·OH 有关的疾病具有一定的参考价值.参考文献:[1]Stokes N J ,Tabner B J ,Hewitt C N .Determination of gydroxyl radical concentration in environmental usin g electron spin res onance[J ].Chemosphere ,1994,28(5):999~1008.[2]Kaur H ,Hallinell B .Aromatic hydroxylation of p henylanine as an assay for hydroxyl radical [J ].Anal .B iochem ,1994,220(1):11~15.[3]杨祥宇,宋 健,冯荣秀.荧光标记染料[J ].化学通报,2003,66(9):615~621.[4]任凤莲,吴 南,黄树琨,等.苯基荧光酮荧光法测定Sn 2+-H 2O 2体系产生的OH [J ].精细化工中间体,2001,31(4):48~50.[5]Yang Xiao -feng ,Guo Xiang -qun .Investigation of the anthracene -nitroxide hybrid molecule as a probe for hydroxyl radicals [J ].The Analyst ,2001,126(10):1800~1804.Stu dy of the reaction between rhodamine B and Fentonregent by fluorescence spectrophotometryLIU Jie ,FANG Guang -rong ,SONG Gong -wu(School of Chemistry and Material Science ,Hubei University ,Wuhan 430062,China )A bstract :RhodaminB is a fluorescent regent with its excitation and emission wavelength at 358and 575nm ,respectively .Affter the addition of Fenton regent ,it results in a decrease in the fluorescence intensity .The fluores -cence decrease is related to the concentration of hydroxyl radical .Based on this principle ,we adopt a fluorometric method to detect the hydroxyl radical produced in Fenton system .In the experiment ,the optimal conditions was stud -ied to be pH 5.0,C RB 1.92×10-6mol /L ,C H 2O 24.8mmol /L ,C Fe 2+6.4×10-4mol /L and reaction time above 15min .The experiment of scavenging effect was also conducted ,which indicated this method was effective and reliable .Key words :fluorometric method ;rhodamine B ;Fenton syste m ;hydroxyl radical(责任编辑 晏建章)148湖北大学学报(自然科学版)第27卷。
食品中罗丹明B的测定BJS 2019051 范围本方法规定了食品中罗丹明B的液相色谱测定方法及液相色谱-质谱/质谱确证方法。
本方法适用于半固态调味料、花椒及花椒粉、花椒油、牛肉干、蜜饯、水果干制品中罗丹明B的测定和确证。
2 原理试样中罗丹明B用含酸的甲醇水溶液提取后,经混合型阳离子固相萃取小柱净化,采用液相色谱荧光检测器检测,外标法定量。
试样中检出罗丹明B后采用液相色谱质谱/质谱法进行确证。
3 试剂和材料除另有规定外,本方法所用试剂均为分析纯,水为GB/T 6682 规定的一级水。
3.1 甲醇(CH3OH):色谱纯。
3.2 乙腈(C2H3N):色谱纯。
3.3 甲酸(CH2O2):色谱纯。
3.4 氨水(NH₃·H₂O):色谱纯。
3.5 含0.1%甲酸的水溶液: 取甲酸(3.3)1 mL用水稀释至1000 mL,用滤膜(0.22 μm,水相)过滤后备用。
3.6 50%甲醇水溶液:准确量取500 mL甲醇(3.1)于1 L容量瓶中,用水定容至刻度。
3.7 含0.1%甲酸的甲醇水溶液:取1 mL甲酸(3.3),用甲醇水溶液(3.6)稀释至1000 mL。
3.8 含0.1%甲酸的乙腈溶液:取1 mL甲酸(3.3),用乙腈(3.2)稀释至1000 mL,滤膜(0.22 μm,有机相)过滤后备用。
3.9 含0.1%甲酸的乙腈水溶液:取0.1 mL甲酸(3.3)和35 mL乙腈(3.2),用水稀释至100 mL,混匀。
3.10 含5%氨水的甲醇溶液:取5 mL氨水(3.4),用甲醇稀释至100mL,混匀。
(临用现配)3.11 罗丹明B标准品:罗丹明B标准品的分子式、相对分子量、英文名称、CAS登录号见表1,纯度≥99%。
表1 罗丹明B标准品的中文名称、英文名称、CAS登录号、分子式、相对分子量3.12 罗丹明B标准储备液:准确称取罗丹明B标准品10 mg(精确至0.0001 g),置于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,摇匀,制成浓度为100 μg/mL的标准储备液。
罗丹明B溶液的电催化氧化脱除研究
赵吉寿;颜莉;戴建辉;王金城;侯剑秋
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2006(32)10
【摘要】本文以不锈钢作阳极,网状钛材料作为阴极,研究在阴、阳极室无隔膜电解槽内罗丹明B水溶液电催化氧化法降解的效果,研究了电压、电解质(Na2SO4)的量、电解时间、溶液的pH值、以及加入铁粉的量等因素对罗丹明B降解效果的影响。
实验结果表明,对于含10mg/L的罗丹明B溶液,当电解质Na2SO4的加入量为2g、溶液的pH=2、外加电压为8V、电解时间2h时,溶液的降解率为67.5%。
如果溶液中加入1g铁粉,1h后罗丹明B溶液的降解率即达到65.1%,2h后罗丹明B溶液
的降解率可达到90%以上,最终可达99.6%。
【总页数】3页(P10-12)
【关键词】电催化氧化;染料;降解率;罗丹明B
【作者】赵吉寿;颜莉;戴建辉;王金城;侯剑秋
【作者单位】云南民族大学化学与生物技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.吸附式纳米TiO2电极光电催化氧化罗丹明B研究 [J], 吴世斌;陈小泉
2.Ti/RuO2电极电催化脱除罗丹明B色度的研究 [J], 闫鹤;于秀娟;王辉;汪权伟;李
传宝;孙德智
3.过氧化氢湿式氧化脱除铝酸钠溶液中有机物的动力学研究 [J], 李军旗;金会心;毛小浩;米秋秋;李辉;杜振华
4.电催化氧化对罗丹明B的脱色效果研究 [J], 汤年华;杨鹏
5.电催化氧化对罗丹明B脱色效果的研究 [J], 胡春华;徐亮;农佳莹;王晶;范艳辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
引言:罗氏电化学发光(Electrochemiluminescence,简称ECL)是一种基于化学电致发光的分析技术,由瑞士公司Roche首次开发并应用于临床诊断中。
ECL技术具有高灵敏度、高选择性、宽线性范围和低检测极限等优点,因此在生物医学研究、生物芯片检测、生化分析等领域得到了广泛的应用。
本文将从ECL的原理、仪器设备、应用领域、优缺点以及未来发展方向等五个大点来详细阐述罗氏电化学发光技术的相关内容。
概述罗氏电化学发光(ECL)是一种特殊的电化学发光分析技术,通过电化学反应激发分析介质中的发光物质产生发光。
与传统的化学发光技术相比,ECL技术具有较高的灵敏度、较宽的线性范围和更低的检测极限。
ECL技术近年来在生物医学研究、药物研发、环境分析等领域得到了广泛的应用。
下面将分别介绍ECL的原理、仪器设备、应用领域以及其优缺点及未来发展方向。
正文内容一、ECL的原理1. 化学电致发光原理:ECL技术基于电化学反应和化学发光原理,通过在电极表面引发可逆氧化还原反应来激发发光物质的发光。
2. ECL机制:罗氏电化学发光的机制主要包括金属配合物的降解、电荷转移发光和共发光机制等。
3. 发光物质:介绍ECL中常用的发光物质,如三恶唑(Tz)、氧化铼(Ru(bpy)32+)等。
二、ECL的仪器设备1. ECL系统组成:介绍ECL分析所需的核心设备和仪器,包括电化学工作站、荧光光谱仪、样品处理系统等。
2. 电极选择和修饰:讨论ECL中常用的电极材料和修饰技术,如玻碳电极、金电极、纳米颗粒修饰等。
3. 仪器调试和操作:介绍ECL系统的调试方法和操作步骤,以及常见的误差来源和校正方法。
三、ECL的应用领域1. 生物医学研究:罗氏电化学发光技术在生物医学研究中广泛应用于蛋白质检测、基因分析、细胞信号传导等方面,如免疫检测、核酸检测等。
2. 药物研发:ECL技术在药物研发中具有灵敏度高、样品处理简便等优势,可用于药物代谢、药物安全性评估等方面的研究。
冶金分析,2011,31(2):8214Metallurgical Analysis ,2011,31(2):8214文章编号:1000-7571(2011)02-0008-07水杨酸荧光酮2罗丹明B 荧光共振能量转移光谱信号解析同时测定合金钢中铬锰钼陶慧林3,寿红娟,朱仕毅(桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林 541004)摘 要:研究了水杨基荧光酮(SA F )2罗丹明B (R HB )体系的荧光共振能量转移机理,结合偏最小二乘法同时测定钢样中铬(Cr )、锰(Mn )、钼(Mo )。
实验表明,在十六烷基三甲基溴化铵胶束水溶液中,SA F 与R HB 能发生有效的荧光共振能量转移,计算了两者间荧光共振能量转移参数。
通过偏最小二乘法对Cr Γ、Mn Η、Mo Ε加入后能量转移体系光谱信号的改变进行解析,实现了该体系对3种元素的同时测定。
结果表明,在优化实验条件下,Cr Γ、Mn Η、Mo Ε的质量浓度分别在0114~113mg/L 、0110~0195mg/L 、0113~1126mg/L 范围内整个光谱均呈现出线性变化。
对模拟样品和实际样品测定,RSD <3%,回收率在9410%~107%之间。
关键词:荧光共振能量转移;偏最小二乘法;同时测定;铬;锰;钼中图分类号:O657132 文献标识码:A收稿日期:2010-07-09基金项目:广西教育厅科研项目资助(200708L X339)作者简介:陶慧林(1961-),女,副教授,研究方向:光谱分析;E 2mail :taohuilin @glite 1edu 1cn 钢材中的化学成分对钢的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性及力学性质等都会产生较大的影响。
钢样中Cr 、Mn 、Mo 的测定方法较多,而且根据Cr 、Mn 在高价态时表现出很强的氧化性,以及氧化速度的不同,可采用速差动力学光度法实现Cr 和Mn 的同时测定[1-3]。
吴秀红等[4]利用人工神经网络分光光度法同时测定Mo 和Cr ,叶英植等[5]则根据Cr Γ、Mo Ε与水杨基荧光酮形成络合物的时间不同,用比例方程法实现对Cr 和Mo 的同时测定。
万方数据 万方数据 万方数据罗丹明B荧光光谱机理的研究作者:黄保军, 李建军, 屈凌波, HUANG Bao-jun, LI Jian-jun, QU Ling-bo作者单位:郑州大学化学系,郑州,450052刊名:天津师范大学学报(自然科学版)英文刊名:JOURNAL OF TIANJIN NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年,卷(期):2005,25(3)被引用次数:6次1.栾崇林.黎源倩流动注射激光诱导荧光光度法测定食品中的铁[期刊论文]-分析试验室 2003(03)2.李建国.王耀荣.唐亚莲碘化物-罗丹明B体系荧光猝灭反应测定痕量亚硝酸根 1997(05)3.张杰.郑基甸.陈颖罗丹明B-7-碘-8羟基喹啉-5-磺酸胶束体系荧光熄灭法测定铌 1997(09)4.奉平.刘绍璞.刘忠芳碲(Ⅳ)-碘化钾-罗丹明B体系荧光猝灭反应测定痕量碲 1997(09)Rowicz J R The principles of fluorescence spectroscopy 19831.学位论文黄保军人血清白蛋白的光谱法研究与测定及罗丹明B和荧光黄荧光光谱的研究2005本论文分别采用分光光度法、二级散射法、反二级散射法和荧光光度法等四类光谱法对人血清白蛋白进行测定研究,同时进一步研究了罗丹明B和荧光黄的荧光光谱,具体内容如下:1.在pH=3.5的Clark-Lubs缓冲溶液中,钙黄绿素与人血清白蛋白形成复合物,导致钙黄绿素吸光度降低。
据此,建立了测定人血清白蛋白的分光光度法。
2.在pH=3.5的Clark-Lubs缓冲溶液中,人血清白蛋白与钙黄绿素结合而使钙黄绿素的二级散射和反二级散射强度增加。
据此,建立了测定人血清白蛋白的二级散射和反二级散射法。
3.在pH=3.5的Clark-Lubs缓冲溶液中,人血清白蛋白与荧光黄结合而使荧光黄的二级散射和反二级散射强度增加。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第13卷第4期2007年12月分析测试技术与仪器ANALYSISANDTESTINGTECHNOLOGYANDINSTRUMENTSVolume13Number4
Dec.2007
研究报告(242~245
)
罗丹明B的电致化学发光行为研究林振宇,刘 燕(食品安全分析与检测技术教育部重点实验室,福州大学化学系,福建福州 350002)
摘 要:研究发现罗丹明B在碱性溶液中铂电极上有较强的电致化学发光行为.通过对不同NaOH浓度,以及对不同支持电解质的考察,确定最佳电致化学发光条件.在最优条件下,在1.2×10-7~1.1×10
-6
mol/L浓度范围
内,罗丹明B的电致化学发光强度与其浓度成线性关系,最低检测限为9.0×10
-8
mol/L(S/N=3).将罗丹明B同
一些生物活性物质相配合,然后通过罗丹明B的ECL技术对生物活性物质进行检测.
关键词:电致化学发光;罗丹明B;铂电极中图分类号:O644.1文献标识码:A文章编号:100623757(2007)0420242204
电致化学发光(ECL)是通过在电极上直接或间接发生的电化学反应而产生的一种化学发光.因为电致化学发光是在化学发光和电化学基础上发展起来的一种分析技术,它不但保留了化学发光分析和电化学分析固有的优点,同时还具有其自身的优点,如所发生的化学发光反应易于控制、方法更灵敏、更具有选择性、可以获得更多的化学信息等.ECL在分析测试中已经得到广泛的应用[1].Huang[2]等报道了罗丹明B(RhodamineB,RhB)的氧化产物在碳纳米管修饰的石墨电极上,对亚硫酸盐的ECL有增敏作用,对亚硫酸盐检测限可达到2.0×10-10mol/L.Zhang[3]等也报道罗丹明B在铂电极上对亚硫酸盐的ECL有增敏作用,其检测限可以达到5×10-8g/mL.Zhang[4]等报道了在罗丹明B存在的碱性条件下,维生素B1的ECL有明显的增强作用,对维生素B1的检测限可以达到0108μg/mL.所有这些报导都是通过能量转移然后检测罗丹明B的荧光强度的变化进行的.Jiang[5]等对罗丹明B在氧化态覆盖的铝电极上由热电子引起的ECL进行了研究.但是到目前为止,还没有文献对罗丹明B自身的电致化学发光行为进行研究,本文主要是研究罗丹明B的电致化学行为,并提出其可能的发光机理.1 仪器与试剂ECL的检测是由一台CHI660A电化学工作站(上海辰华仪器公司),BPCL超微弱发光分析仪(中科院生物物理所研制),以及用来控制和采集数
据的电脑构成.电解池使用三电极系统:工作电极为铂电极,对电极为铂丝,参比电极为Ag/AgCl电极.
罗丹明B购买于广州化学试剂厂,其他分析试剂为分析纯,二次去离子水.
2 结果与讨论2..1 罗丹明B的在不同电极上的ECL行为研究文献[5]报导在酸性水溶液中罗丹明B在1.21
V(对甘汞电极SHE)有一个氧化峰,实验中我们发现高浓度的罗丹明B在碱性溶液中也有一个氧化峰,但是氧化电位有一定的负移,这可能是由于在不同的电化学体系中进行检测引起的.图1分别为是1.67×10-2mol/L罗丹明B在玻碳电极上的电化学以及对应的ECL曲线.从图1中可以看出,罗丹明B在0.85V(vsAg/AgCl电极)附近有一个氧化峰,同时有相应的ECL信号产生,但是ECL的信号很弱.图2是1.0×10
-6
mol/L罗丹明B在铂电极
上的线性扫描图(LSV)和对应的ECL曲线图,除
收稿日期:2007209226; 修订日期:2007211205.
基金项目:本课题受福建省教育厅科技项目(JB06052)及福州大学科技发展基金(2007-XQ-07)的资助.
作者简介:林振宇(1976-),男,博士,讲师,主要从事电化学分析.© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第4期林振宇,等:罗丹明B的电致化学发光行为研究了在0.85V附近的ECL信号峰外,罗丹明B在0190V附近还有一个肩峰.
图1 RhB在玻碳电极上的LSV以及ECL曲线Fig.1 LSVandECLof1.67×10-2mol/LRhBin0.20mol/LNaOHand0.01mol/LKClontheGCelectrode
从图2中可以看出,较低浓度罗丹明B在铂电极上的ECL强度比较高浓度的罗丹明B在玻碳电极上的ECL强度大很多,但是罗丹明B在玻碳电极上的电化学信号非常弱.由于本实验主要是研究
图2 RhB在铂电极上的LSV以及ECL曲线Fig.2LSVandECLof1.0×10-6mol/LRhBin0.20mol/LNaOHand0.01mol/LKClonthePtelectrode
罗丹明B的电致化学发光行为,所以实验中我们选取铂盘电极为工作电极.在溶液中通高纯氮10
min对溶液进行除氧,实验发现除氧后体系的
ECL强度增强了,这说明氧气对体系的ECL有抑制作用,这可能是由于溶解氧同体系中的自由基反应引起的.同时我们使用滤光片对罗丹明B
的ECL的光谱进行研究,发现罗丹明B的ECL
强度最大波长在575nm左右,这和罗丹明B的荧光波长是一致的,说明检测到的ECL信号也是由罗丹明B的激发态引起的.所以在本体系中,
罗丹明B的ECL的反应机理可能是由于罗丹明B在电极上被氧化,然后氧化态的罗丹明B同羟基离子氧化产生的羟基自由基发生反应产生了激发态,激发态还回基态的过程中发出了575nm
的光.可以用如下式子表示:
RhB+e-RhB・red(1)RhB・red+Ox・RhB3+Ox-(2)RhB3RhB+hν(3)式中的Ox・是单电子氧化剂,在本体系中主要是羟基自由基.
2.2 实验最优条件的选择2.2.1 电位扫描方式的选择对同一体系罗丹明B分别采用线性扫描(LSV)、循环伏安(CV)、微分脉冲信号(DPV),测
量相应的ECL.结果表明,罗丹明B在3种条件下都产生ECL信号,但线性扫描的条件下控制简单、发光信号强且稳定,所以实验中选择LSV为施加的电化学信号.
2.2.2 缓冲溶液的选择缓冲溶液的PH值对罗丹明B的ECL信号有强烈的影响,实验中比较了在不同缓冲体系以及在非缓冲体系中的ECL信号.研究发现在相同的pH
情况下,罗丹明B在非缓冲溶液中的ECL强度最强,所以选择在非缓冲溶液下,即在NaOH溶液下进行实验.图3是不同浓度NaOH下罗丹明B的发光强度.从图中可以看出罗丹明B的发光强度随碱性浓度变化较快,且在0.2mol/LNaOH情况下发光最强.所以选择在0.2mol/LNaOH为最佳碱性条件.
2.2.3 支持电解质的选择支持电解质在ECL中有重要作用.本文主要考察KCl,KBr和KI3种不同电解质的影响.图4为不同支持电解质下的罗丹明B的ECL强度对比图.
从图中可以看出,在KCL为支持电解质的情况下,
罗丹明B的发光最强,故选择KCl为本实验的支持电解质.
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分析测试技术与仪器第13卷图3 不同NaOH浓度对发光强度的影响Fig.3 ECLof1.0×10-6mol/LRhodamineBinthedifferentconcentrationofNaOH
图4 各种不同的支持电解质下罗丹明B的ECL强度Fig.4 ECLof1.0×10-6mol/LRhodamineBonthedifferentsupportingelectrolytein0.2mol/LNaOHsolution
2.3 线性范围和检测限在最佳实验条件下,在1.0×10-7~1.2×10
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mol/L范围内,罗丹明B的ECL强度同其浓度呈线性关系(如图5所示),回归方程为:
IECL=41.49+23.06C/10-7mol/L R=0.9971式中IECL为ECL的强度,C为罗丹明B的浓度,R为相关系数.检测限为9.0×10
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mol/L(S/N
=3).
3 结论本文研究了罗丹明B在不同电极上的电致化学发光行为.同时对影响电致化学发光信号的影响因数进行了优化并对罗丹明B的电致化学发光
图5 (A)不同罗丹明B的浓度的ECL叠加图(a)1.67×10-7mol/L(b)3.3×10-7mol/L(c)6.8×10-7mol/L(d)1.0×10-6mol/L(B)ECL强度同罗丹明B浓度的线性曲线Fig.5 (A)TheoverlapECLcurvesofdifferentRhodamineBconcentration(a)1.67×10-7mol/L(b)3.3×10-7mol/L(c)6.8×10-7mol/L(d)1.0×10-6mol/L(B)TherelationshipbetweentheECLintensityandRhodamineBconcentration
机理进行了研究.由于罗丹明B是一种荧光染色剂,可以和很多的生物活性物质结合,所以通过罗丹明B的ECL来测定一些生物活性物质,这方面的工作我们正在进行中.
参考文献:
[1] 陈国南,林振宇.生物活性物质的电致化学发光检测[J].世界科技研究与发展,2004,26(4):66274.[2] HuangR,ZhengX,QuY.Highlyselectiveelectrogeneratedchemiluminescence(ECL)forsulfideiondeterminationatmulti-wallcarbonnanotubes-modifiedgraphiteelectrode[J].AnalChimActa,2007,582:2672274.[3] ZhangM,ZhangC,QiH.Energytransferelectrogeneratedchemiluminescenceforthedeterminationofsulfite[J].MicrochimActa,2004,144:1552160.[4] ZhangC,ZhouG,ZhangZ,etal.Highlysensitive
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