基于苯甲酸芬頓反應(yīng)的傳感器研究

1、目 錄摘要1Abstract2前言3一、苯甲酸的類芬頓反應(yīng)4（一）Co2+參與的類芬頓反應(yīng)機(jī)理4（二）化學(xué)傳感器的構(gòu)建5二、實(shí)驗(yàn)部分6（一）實(shí)驗(yàn)藥品和儀器61.實(shí)驗(yàn)藥品62.實(shí)驗(yàn)儀器6（二）實(shí)驗(yàn)過程61.pH62.溫度63.Co2+濃度64.苯甲酸和過氧化氫濃度比以及時(shí)間65.熒光的衰減速度76.熒光產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)曲線7三、結(jié)果與討論8（一）最佳反應(yīng)條件確定8（二）熒光標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制13（三）苯甲酸類芬頓反應(yīng)的應(yīng)用14結(jié)論16參考文獻(xiàn)17致謝1919基于苯甲酸芬頓反應(yīng)的傳感器研究摘要芬頓反應(yīng)體系作為一種高效處理工業(yè)廢水的方法一直是研究的熱點(diǎn)，常見的芬頓試劑為二價(jià)鐵離子和過氧化氫，因其氧化效率和速率

2、高而被廣泛應(yīng)用，但只能用于pH小于4的強(qiáng)酸性溶液，在使用范圍上具有一定的局限性。本文研究并提出一種相似的類芬頓反應(yīng)，以二價(jià)鈷離子和過氧化氫為芬頓試劑，在中性和堿性條件下有很好的反應(yīng)效果，并用熒光分析法測試其與苯甲酸的氧化反應(yīng)，來檢驗(yàn)苯甲酸作為熒光傳感器捕獲和檢測羥基自由基的能力。關(guān)鍵詞：芬頓反應(yīng)；苯甲酸；熒光；羥基自由基AbstractFenton reaction system has been a hotspot in research as a method for efficient treatment of industrial waste water. The common Fen

3、ton reagents are ferrous ion and hydrogen peroxide. They are widely used due to their high oxidation efficiency and velocity, but only for strongly acidic solutions with a pH of less than 4, so there are certain limitations in the usage. In this paper, a similar Fenton-like reaction was studied and

4、proposed. Cobalt ion and hydrogen peroxide were used as the Fenton-like reagents. The reaction was very good under neutral and alkaline conditions. Besides, we test its reactivity with benzoic acid by fluorescence analysis, and evaluate its ability of capturing and detecting hydroxyl radicals.Keywor

5、ds: Fenton Reaction; Benzoic Acid; Fluorescence; Hydroxyl Radicals.前言芬頓反應(yīng)是無機(jī)化學(xué)中非常重要的一類反應(yīng)，是為數(shù)不多的無機(jī)人名反應(yīng)之一。1876年，化學(xué)家芬頓在酒石酸、過氧化氫以及微量二價(jià)鐵鹽的混合物中得到了一種有色產(chǎn)物1，1894年他發(fā)表文章表明這種產(chǎn)物是二羥基馬來酸，1932年哈伯和韋斯提出了體系中羥基自由基的存在而導(dǎo)致其氧化性提升，1950年巴克斯代爾猜想體系中的超氧化物抑制了三價(jià)鐵的生成，以此來解釋鐵的催化性2。然而，由于這種無機(jī)體系的極強(qiáng)氧化性，很難應(yīng)用于普通反應(yīng)，直到20世紀(jì)70年代才被應(yīng)用于高效廢水處理3。然

6、而，芬頓體系極強(qiáng)的氧化性只有在強(qiáng)酸性條件下才能實(shí)現(xiàn)，堿性或中性條件下則失去氧化性4，針對這一點(diǎn)缺點(diǎn)，我們嘗試尋找在偏堿性條件下具有強(qiáng)氧化性的類芬頓體系來彌補(bǔ)芬頓反應(yīng)的不足，并將其應(yīng)用于羥基自由基的捕獲和檢測。眾所周知，羥基自由基與人類的衰老過程有著很大聯(lián)系，同時(shí)也是引發(fā)細(xì)胞突變和壞死的主要物質(zhì)5，所以研究羥基自由基的檢測與清除對于生物化學(xué)和生命科學(xué)課題具有重要意義。目前主要的檢測羥基自由基的方法有電子自旋補(bǔ)集法、高效液相色譜法、電化學(xué)分析法和熒光法等，每個(gè)方法各有優(yōu)劣，但羥基自由基壽命極短，濃度很低，且現(xiàn)今的檢測技術(shù)多集中于體外檢測6，所以尋找一種高靈敏度的方法尤為重要。熒光分析法由于靈敏度高

7、，選擇性好，檢測限低，干擾少7，所以本實(shí)驗(yàn)嘗試采用二價(jià)鈷離子與過氧化氫的類芬頓體系，用熒光分析法測試其與苯甲酸的最佳反應(yīng)條件，來驗(yàn)證本體系在堿性環(huán)境下的適用性，并通過對反應(yīng)產(chǎn)物的熒光檢測來嘗試定量分析苯甲酸捕獲和檢測羥基自由基的能力，最后評估苯甲酸作為化學(xué)傳感器的適用性以及優(yōu)缺點(diǎn)。一、苯甲酸的類芬頓反應(yīng)芬頓反應(yīng)體系中起主要氧化作用的物種是羥基自由基，雖然自由基存在時(shí)間極短，液相中僅為10-9秒8，但它的高活性和強(qiáng)氧化能力，可以迅速氧化苯甲酸和香豆素這類含苯環(huán)的富電子體系生成羥基苯甲酸和7-羥基香豆素，而香豆素被氧化的pH環(huán)境在4左右9，所以本實(shí)驗(yàn)選用反應(yīng)條件偏堿性的苯甲酸進(jìn)行試驗(yàn)，與Co2+以

8、及過氧化氫形成類芬頓體系。（一）Co2+參與的類芬頓反應(yīng)機(jī)理和Fe2+參與的經(jīng)典芬頓反應(yīng)類似，Co2+和過氧化氫在合適的條件下先進(jìn)行反應(yīng)，過氧化氫均裂生成羥基自由基，接著羥基自由基進(jìn)攻苯甲酸的鄰、間、對位，分別得到鄰、間、對羥基苯甲酸，如圖1-1所示，這是主要的熒光產(chǎn)物。此外，高活性的自由基會引發(fā)一些副反應(yīng)，不僅會氧化苯甲酸，還會進(jìn)攻過氧化氫生成過氧羥自由基，也會與Co2+反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基，羥基自由基之間也會相互碰撞失去氧化性10，所以要找出最穩(wěn)定的反應(yīng)條件使得羥基自由基的副反應(yīng)盡量減少，同時(shí)重現(xiàn)性也要良好，有助于進(jìn)行定性和定量分析。圖1-1 Co2+參與的類芬頓反應(yīng)機(jī)理和主要副反應(yīng)Ciotti

9、研究發(fā)現(xiàn)在芬頓反應(yīng)中，F(xiàn)e2+:H2O2的值會影響反應(yīng)的進(jìn)程和羥基自由基的生成量11，他建立了模型試圖解釋這其中的數(shù)學(xué)關(guān)系，但結(jié)果并不理想。Lindsey認(rèn)為研究芬頓反應(yīng)應(yīng)該首先找到最合適的反應(yīng)條件12，即達(dá)到穩(wěn)態(tài)，從穩(wěn)態(tài)出發(fā)去驗(yàn)證化學(xué)探針對羥基自由基的檢測和量化效果。Burgos Castillo Rutely C則成功尋找到最佳穩(wěn)態(tài)條件，驗(yàn)證了香豆素作為有機(jī)探針捕獲和量化羥基自由基的能力13。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過初期試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)苯甲酸和H2O2的濃度對反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度也有著很大影響，因此，尋找最優(yōu)條件和環(huán)境成為研究Co2+類芬頓體系的關(guān)鍵。（二）化學(xué)傳感器的構(gòu)建分子識別在生物化學(xué)、材料化學(xué)以及信息科學(xué)

10、領(lǐng)域扮演十分重要的角色，也就是傳感器技術(shù)，在醫(yī)學(xué)上也稱為探針技術(shù)，通過底物與受體之間的選擇性結(jié)合產(chǎn)生某種特定信號來向外傳遞信息14，為了高效簡便地收發(fā)信息，人們設(shè)法通過檢測電信號，光信號來實(shí)現(xiàn)分子識別，其中熒光探針因其選擇性好，靈敏度高而被廣泛研究15。本實(shí)驗(yàn)選用苯甲酸作為熒光傳感器，嘗試構(gòu)建一種檢測量化羥基自由基的方法，使用Co2+和過氧化氫的類芬頓體系，建立濃度與熒光強(qiáng)度的線性標(biāo)準(zhǔn)曲線，來對羥基自由基濃度進(jìn)行定量分析?；跓晒夥治龇ǖ奶匦?，構(gòu)建良好的熒光傳感器需要得到穩(wěn)定的、重現(xiàn)性好的熒光信號16，且要有較好的熒光量子產(chǎn)率，所以尋找最合適的反應(yīng)條件成為首要任務(wù)。二、實(shí)驗(yàn)部分（一）實(shí)驗(yàn)藥品和

11、儀器1.實(shí)驗(yàn)藥品苯甲酸（PhCOOH，CP），硝酸鈷（Co(NO3)2，AR），過氧化氫（H2O2，AR），磷酸二氫鈉（NaH2PO4，AR），磷酸氫二鈉（Na2HPO4，AR），去離子水。2.實(shí)驗(yàn)儀器F-4600型熒光光度計(jì)，集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（DF-101S），1.5mL和5mL離心管若干，10mL反應(yīng)管若干，20-1000L移液槍和槍頭若干。（二）實(shí)驗(yàn)過程以下每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)樣品，都至少進(jìn)行兩次平行測定，取平均值。1.pH配制一系列pH為6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0的磷酸緩沖溶液，在1.5 mL離心管中分別加入2 mmol/L苯甲酸100L、100 mol/LCo

12、2+100L、2 mmol/LH2O2100 L和磷酸緩沖溶液700L，在熱水浴中反應(yīng)20 min，用熒光光度計(jì)進(jìn)行測量。2.溫度在1.5 mL離心管中加入2 mmol/L苯甲酸100L、100 mol/LCo2+100L、2 mmol/LH2O2100L和磷酸緩沖溶液700L，分別置于70C、75C、80C、85C、90C、95C的水浴中反應(yīng)20 min，測量其熒光強(qiáng)度。3.Co2+濃度在1.5mL離心管中加入2 mmol/L苯甲酸100L和磷酸緩沖溶液700L，再分別加入10-2、10-3、10-4、10-5、10-6 mol/L的Co2+100L，最后加入2 mmol/L的H2O2100

13、L，置于熱水浴中反應(yīng)20 min后，用熒光光度計(jì)進(jìn)行測量。4.苯甲酸和過氧化氫濃度比以及時(shí)間取10 mL反應(yīng)管若干，根據(jù)表2-1加入各種藥品溶液，總量為5 mL，置于熱水浴中反應(yīng)并計(jì)時(shí)，在0-30 min內(nèi)的各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)用移液槍吸出1000L溶液，用熒光光度計(jì)進(jìn)行測定。體系苯甲酸CO2+H2O2苯甲酸:H2O2A200 mol/L10-5100 mol/L2B200 mol/L10-5200 mol/L1C200 mol/L10-5400 mol/L0.5D200 mol/L10-5800 mol/L0.25表2-1 不同過氧化氫濃度的類芬頓體系5.熒光的衰減速度在1.5mL離心管中加入2 m

14、mol/L苯甲酸100L、100 mol/LCo2+100L、2 mmol/LH2O2100L和磷酸緩沖溶液700L，置于熱水浴中反應(yīng)20 min后取出并計(jì)時(shí)，在反應(yīng)后的0-30 min內(nèi)取時(shí)間節(jié)點(diǎn)測定其熒光強(qiáng)度。6.熒光產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)曲線配制一系列數(shù)量級濃度的水楊酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，用熒光光度計(jì)測定其熒光強(qiáng)度，取其中處于儀器量程內(nèi)的濃度，用磷酸緩沖溶液稀釋一個(gè)數(shù)量級內(nèi)的不同倍數(shù)進(jìn)行測定，并進(jìn)行多次空白試驗(yàn)以計(jì)算檢測限。三、結(jié)果與討論（一）最佳反應(yīng)條件確定苯甲酸在堿性緩沖溶液中具有很弱的熒光，在Co2+和過氧化氫的存在下會被氧化生成強(qiáng)的熒光，該熒光的最大激發(fā)波長為306nm，最大發(fā)射波長在420nm左右，

15、熒光強(qiáng)度與苯甲酸相比較高，如圖3-1所示。圖3-1 苯甲酸和Co2+參與的類芬頓體系熒光發(fā)射光譜體系的酸堿環(huán)境是芬頓和類芬頓反應(yīng)的重要條件，通過測定不同pH值下反應(yīng)后體系的熒光強(qiáng)度進(jìn)行對比，得到以圖3-2?？梢詮膱D中看出，Co2+參與的類芬頓體系適合在中性和偏堿性的環(huán)境下反應(yīng)，在偏酸性的條件下，甚至是pH=6.5的弱酸性環(huán)境中反應(yīng)的效果就會大大降低，熒光強(qiáng)度只有pH=8.0時(shí)的1/5，說明酸性環(huán)境對本體系具有抑制作用，不利于羥基自由基的生成和后續(xù)熒光產(chǎn)物的生成。而偏堿性條件下的反應(yīng)則容易的多，但pH超過8以后，反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度又開始降低，推測可能是Co2+在pH大于8的環(huán)境中的氧化能力開始衰弱

16、，生成羥基自由基的效率降低，進(jìn)而導(dǎo)致反應(yīng)的進(jìn)行影響熒光產(chǎn)物的生成，反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度較pH=8時(shí)有所降低。所以，我們選擇pH=8為最佳的反應(yīng)酸堿環(huán)境，7-8.5為可以相關(guān)傳感器使用的酸堿范圍。圖3-2 不同pH下反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，Co2+參與的類芬頓反應(yīng)需在熱水浴中反應(yīng)20 min左右17，且溫度對芬頓和類芬頓反應(yīng)有較大影響。在室溫下將Co2+和過氧化氫與苯甲酸混合等待反應(yīng)一段時(shí)間后，測得的熒光強(qiáng)度和純苯甲酸幾乎相同，說明在室溫或更低溫度下，Co2+參與的類芬頓體系不會發(fā)生反應(yīng)。而在70至95C的環(huán)境下，其反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度見圖3-3，可以看出從70至85C，反應(yīng)的程度不斷增加，反應(yīng)后

17、的體系熒光強(qiáng)度不斷增高，直至90C達(dá)到最大值，而后更高的溫度下，熒光強(qiáng)度幾乎不發(fā)生變化，說明90C時(shí)，Co2+參與的類芬頓體系已經(jīng)達(dá)到最佳反應(yīng)溫度，繼續(xù)提升溫度進(jìn)行反應(yīng)只會增加儀器成本，所以，將最佳的反應(yīng)溫度定為90C以上。圖3-3 溫度對Co2+參與的類芬頓體系的影響 經(jīng)過初步試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)Co2+在體系中的作用和催化劑類似，且與Co2+相關(guān)的副反應(yīng)較少，主要影響反應(yīng)歷程的是苯甲酸和過氧化氫的濃度，所以最佳Co2+濃度可以單獨(dú)篩選.。Co2+濃度在本反應(yīng)中不起主要影響，只是作為催化劑在體系中循環(huán)反應(yīng)18，所以本實(shí)驗(yàn)選取了10-7到10-3這五個(gè)數(shù)量級的濃度進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)數(shù)量級的熒光強(qiáng)度如圖3-

18、4所示。在Co2+濃度較低的10-6和10-7數(shù)量級條件下，體系反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度較低，可能是因?yàn)橛捎跐舛冗^低導(dǎo)致Co2+的消耗速率遠(yuǎn)大于生成速率，羥基自由基的生成受到抑制，熒光產(chǎn)物生成速率相應(yīng)降低，熒光強(qiáng)度衰減。在濃度大于10-4時(shí)，雖然較高的Co2+濃度保證了羥基自由基的生成，但過高的Co2+也會通過副反應(yīng)消耗羥基自由基，使得熒光產(chǎn)物的生成在一定程度上被抑制，熒光強(qiáng)度相比10-5時(shí)有所降低。所以，最佳的Co2+反應(yīng)濃度為10-5數(shù)量級。圖3-4 Co2+濃度數(shù)量級對熒光強(qiáng)度的影響確定了最佳的pH、溫度、Co2+濃度之后，尋找苯甲酸和過氧化氫的最適濃度比成為了反應(yīng)的關(guān)鍵，芬頓反應(yīng)中H2O2的濃

19、度對反應(yīng)歷程和結(jié)果有著重要影響，本實(shí)驗(yàn)的類芬頓體系中的苯甲酸:H2O2不同會導(dǎo)致反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度非線性變化，而且不同苯甲酸:H2O2的體系中熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化趨勢也會產(chǎn)生差別。由于儀器的量程限制，我將苯甲酸濃度定為200 mol/L，在四種不同濃度比的類芬頓體系中分別測定熒光強(qiáng)度關(guān)于時(shí)間的變化，如圖3-5所示。從圖中可以看出，不同濃度比下的反應(yīng)體系熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化有很大的差異，但四種體系在反應(yīng)時(shí)間超過25分鐘后的熒光強(qiáng)度都開始趨于平穩(wěn)。當(dāng)過氧化氫濃度為100 mol/L，苯甲酸:H2O2為2時(shí)，體系的熒光強(qiáng)度先緩慢升高，至10分鐘后開始不斷下降，這可能是因?yàn)檫^氧化氫濃度太低導(dǎo)致反應(yīng)初期羥

20、基自由基生成量太少，在10分鐘后羥基自由基被消耗完畢，體系中的剩余物質(zhì)反應(yīng)生成了非熒光產(chǎn)物，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度降低。在過氧化氫濃度為400 mol/L，苯甲酸:H2O2為0.5時(shí)，反應(yīng)體系的熒光強(qiáng)度呈緩慢上升趨勢，但整體熒光強(qiáng)度較低，和苯甲酸:H2O2為0.25時(shí)相似，這是因?yàn)檫^氧化氫濃度過高導(dǎo)致的副反應(yīng)增多，消耗了大量羥基自由基，使得苯甲酸和羥基自由基的碰撞減少，主反應(yīng)被抑制，熒光產(chǎn)物生成減少，熒光強(qiáng)度較低，說明這不是最佳條件，沒有達(dá)到最佳熒光產(chǎn)率。在過氧化氫濃度為200 mol/L，苯甲酸:H2O2為1的條件時(shí)，體系熒光強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線在四種體系中最高，且在12分鐘左右存在一個(gè)最高點(diǎn)，我推測

21、在12分鐘之前，羥基自由基不斷生成消耗產(chǎn)生熒光產(chǎn)物，生成速率小于消耗速率，體系熒光強(qiáng)度不斷增高，在12分鐘之后，羥基自由基消耗速率大于生成速率，濃度降低，苯甲酸分子和自由基的碰撞概率開始減小，主反應(yīng)被抑制，同時(shí)副反應(yīng)產(chǎn)生的非熒光產(chǎn)物，以及羥基苯甲酸的消耗，導(dǎo)致了熒光強(qiáng)度的降低。所以，取苯甲酸:H2O2=1，反應(yīng)12分鐘為最佳濃度和時(shí)間。圖3-5 不同濃度比下熒光強(qiáng)度對時(shí)間的曲線最后，是測試本體系的熒光衰減速度來評價(jià)其熒光穩(wěn)定性，要想構(gòu)建合理的熒光傳感器，熒光的穩(wěn)定性非常重要，其強(qiáng)度隨時(shí)間的衰減曲線在一定程度上可以反映體系的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性19，所以為了驗(yàn)證苯甲酸用作熒光傳感器的能力，本實(shí)驗(yàn)測定了

22、在最佳反應(yīng)條件下反應(yīng)結(jié)束后1小時(shí)內(nèi)體系的熒光強(qiáng)度變化，來說明本類芬頓體系的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。如圖3-6所示。從圖中可以看出，在反應(yīng)后的30分鐘內(nèi)，體系的熒光強(qiáng)度幾乎沒有變化，非常穩(wěn)定，只有在40分鐘之后，才出現(xiàn)輕微的衰減，說明Co2+參與的類芬頓體系和苯甲酸反應(yīng)后的熒光很穩(wěn)定，30分鐘之內(nèi)均可以進(jìn)行延遲測定。圖3-6 體系的熒光衰減速度綜上所述，Co2+參與的類芬頓反應(yīng)體系的最佳反應(yīng)條件為，pH=8的緩沖溶液中，10-5數(shù)量級的Co2+濃度，苯甲酸:H2O2=1，90攝氏度下反應(yīng)12分鐘。（二）熒光標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在確定了Co2+參與的類芬頓體系的最佳反應(yīng)條件后，為了構(gòu)建捕獲檢測羥基自由基的苯甲酸

23、化學(xué)傳感器，需要尋找能夠?qū)⒘u基自由基濃度與熒光強(qiáng)度對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型或標(biāo)準(zhǔn)曲線20。體系中主要的產(chǎn)物是鄰、間、對羥基苯甲酸，且由文獻(xiàn)得知在堿性條件下間羥基苯甲酸沒有熒光21，鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸的熒光光譜非常相似22，所以測定一系列濃度的鄰羥基苯甲酸即水楊酸的熒光，制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，由此可以簡要得出本反應(yīng)中消耗了多少濃度的羥基自由基，來論證苯甲酸捕獲和檢測羥基自由基的能力。如圖3-7所示，在水楊酸濃度為10-100 nmol/L時(shí)，熒光強(qiáng)度隨濃度線性升高。經(jīng)過空白試驗(yàn)計(jì)算，檢測限為0.7 nmol/L左右，證實(shí)了構(gòu)建以苯甲酸為傳感器的檢測羥基自由基體系的可能。圖3-7 水楊酸熒光光譜以及標(biāo)準(zhǔn)曲線

24、（三）苯甲酸類芬頓反應(yīng)的應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)探究的Co2+參與的類芬頓體系，是在中性和偏堿性條件下生成羥基自由基的反應(yīng)，適用于溫和酸堿環(huán)境下進(jìn)行的對羥基自由基的相關(guān)研究。例如，在研究中草藥的生物和醫(yī)用性質(zhì)時(shí)，會關(guān)注該中草藥對人體內(nèi)羥基自由基的捕獲和清除作用，通常用羥自由基清除率表示23。在測定時(shí)一般選用芬頓反應(yīng)作為羥基自由基的生成來源，但其強(qiáng)酸性環(huán)境無法進(jìn)行控制。所以本實(shí)驗(yàn)研究的Co2+參與的類芬頓體系可以與傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)互補(bǔ)，在酸堿條件上更溫和，且更接近人體內(nèi)的pH環(huán)境，使得羥基自由基的體外檢測更加可靠。 結(jié)論本實(shí)驗(yàn)研究的Co2+參與的類芬頓體系很好地解決了傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)的酸性條件限制，在中性偏堿性的條件

25、下能夠很好的發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生羥基自由基，進(jìn)而進(jìn)攻苯甲酸生成羥基苯甲酸，并產(chǎn)生熒光信號被儀器檢測。為了構(gòu)建以苯甲酸類芬頓反應(yīng)為主的熒光化學(xué)傳感器，本實(shí)驗(yàn)探究并找出了反應(yīng)的最佳條件，在pH=8的磷酸緩沖溶液中，苯甲酸:H2O2=1，10-5數(shù)量級的Co2+，在90攝氏度的熱水浴中反應(yīng)12分鐘，得到的熒光最穩(wěn)定，熒光強(qiáng)度最好，在反應(yīng)后的30分鐘內(nèi)不發(fā)生明顯變化，以此作為苯甲酸用作熒光傳感器的最佳條件。根據(jù)苯甲酸類芬頓反應(yīng)的熒光產(chǎn)物為羥基苯甲酸這一事實(shí)，通過測定羥基苯甲酸的熒光強(qiáng)度制成與濃度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，就可以大致得出反應(yīng)中生成的羥基自由基濃度，證實(shí)了苯甲酸作為熒光傳感器對羥基自由基的捕獲和量化檢測能

26、力，同時(shí)也體現(xiàn)了尋找類芬頓反應(yīng)最佳條件的科學(xué)性，生成的羥基自由基濃度與反應(yīng)后體系的熒光強(qiáng)度成線性關(guān)系。最后，本實(shí)驗(yàn)雖然找到了Co2+參與的類芬頓體系的最佳反應(yīng)條件，也證實(shí)了苯甲酸檢測羥基自由基的能力，但仍存在一些不足，例如最佳反應(yīng)溫度較高，不利于實(shí)例應(yīng)用，線性檢測不夠完善等，這些問題有待進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)1. Wardman P, Candeias LP. Fenton chemistry: An introductionJ. Radiation Research. 1996,145(5): 523-531.2. Baxendale, JH, George, P. The Kinetics

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