论文总字数：19934字

摘 要

工业技术的快速发展导致了严重的环境污染，其中重金属离子的污染则是最主要的污染源之一。重金属离子在人体内富集到一定程度会对人体产生难以估量的损伤，诱发一系列的疾病。所以对于重金属离子的快速、有效、方便的检测方法已经不断地引起人们的关注。与传统的检测方法相比，荧光传感器不仅专一性强、灵敏度高而且方便迅速。本文基于罗丹明B类荧光探针的光学特性和设计原理，设计并合成了一种用于检测汞离子的固相荧光传感器，测得其对汞离子响应时间为5 min，为其快速检测汞离子提供了可行性，且荧光强度随汞离子的浓度增加而增强，通过滴加EDTA溶液可以实现对固相荧光传感器的重复利用，开发了一种环境友好的检测方法。最后将固相荧光传感器应用于大米中汞离子的检测，具有实际应用意义。

关键词：荧光探针 固相荧光传感器 重金属 大米

Abstract

The rapid development of industrial technology led to very serious environmental pollution, of which heavy metal ions pollution is one of the most important sources of pollution. If accumulate to a certain extent in human body, heavy metal ions will cause great harm to the human body, induce a series of diseases. So, effective and convenient detection method for heavy metal ions is attracting more and more attention. Compared with the traditional detection method, the fluorescence sensor is not only specificity, high sensitivity and convenient and rapid. Based on the optical properties and design principle of Rhodamine B fluorescent probe, a solid-phase fluorescence sensor for the detection of mercury ions was designed and synthesized. The response time of mercury ion was 5 min, and it provide a rapid way for detecting mercury Ions, and the fluorescence intensity increases with the increase of the concentration of mercury ions. By adding EDTA solution, the reusability of solid-phase fluorescence sensor can be realized, and an environment-friendly detection method is developed. Finally, the solid-phase fluorescence sensor is applied to the detection of mercury ions in rice, which has practical significance.

Key words: Fluorescence probe；Solid-phase fluorescence sensor；Heavy metal；Rice

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 重金属的危害 1

1.2.1 大米中的重金属 2

1.3 目前存在重金属检测方法 2

1.3.1 紫外分光光度法 2

1.3.2 原子吸收光谱法 3

1.3.3 电感耦合等离子体质谱法 3

1.3.4 高效液相色谱法 3

1.3.5 单扫描极谱分析法 4

1.3.6 离子选择电极法 4

1.4 荧光探针简介 4

1.4.1 荧光探针识别机理 5

1.5 荧光分子探针分类 6

1.5.1 香豆素类 6

1.5.2 喹啉类 6

1.5.3 比率型 7

1.5.4 罗丹明类 7

1.6 固相荧光传感器简介及研究进展 8

1.7 本论文的研究目的及研究意义 9

第二章 固相荧光传感器的制备以及大米中Hg² 的检测 10

2.1 引言 10

2.2 实验部分 10

2.2.1实验试剂与仪器 10

2.2.2 固相荧光传感器制备 11

2.2.3 样品前处理 12

2.3 结果与讨论 12

2.3.1 响应时间测定 12

2.3.2 固相荧光传感器的荧光滴定实验 13

2.3.2 应用 15

2.4 小结 15

第三章 结论与展望 16

3.1 结论 16

3.2 展望 16

参考文献 18

致谢 22

第一章 绪论

1.1 引言

当今社会，人们生活水平不断提高，工业技术迅猛发展，废水废气的排放也在以惊人的速度增加，环境污染已经成为当前人们普遍关心的问题，其中，重金属离子是最主要的污染物之一，而这些金属离子往往在工业生产中必不可少，可以带来相当可观的经济效益，但这些重金属离子被排放到江河湖泊等水体中，会使水体受到严重污染，同时农业生产中不合理的灌溉、施肥等也会使土壤、农作物都会不同程度的受到它们的污染，而且，由于食物链的作用，最终就会使得人体受到损害，形成各种问题和疾病。

此外，中国是一个出口大国，每年靠出口的利润相当可观，而玩具、茶叶、食品等又在出口物品中占相当大的比例，这些商品中重金属超标也经常会有，这就会阻碍商品进出口贸易，形成的损失不可估量。因此，对重金属离子进行有效的检测备受关注，而且在工业、农业等方面具有很重要的意义。就目前来看，这类检测方法中如果可以做到耗时短、方面、效果显著则该种方法势必会受到人们的重视。化学传感器因其具有高灵敏度、方便、耗时短、针对性性好等优点，其研究、开发和应用这些年来一直是科学工作者研究的热门，尤其是对罗丹明类固相荧光传感器的探讨、合成与应用。

1.2 重金属的危害

重金属离子主要包括Hg² 、Cu² 、Pb² 、Ag² 、Cr² 等。对于它们中的一些来说，它们是人体不可缺少的，例如铜、锌等。但是，即使是必须的也只是微量的，一旦超过一定的量，必将对人体产生损害，而且大部分的重金属离子如汞、铅、镉等对人体来说不是必须的，而我们日常生活中又会通过各种方式如食物等接触它们，使其进入我们的体内并不断地积累，而它们一旦到一定程度就会开始损伤我们的身体，造成一系列的疾病甚至十分严重的情况下会导致死亡。下面就具体的重金属离子进行讨论。

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