Rhodamine-CD化學感測器設計以及水中鈀離子螢光法以及比色法的感測應用研究

Translated title of the thesis: A Rhodamine-CD Based Fluorescent and Colorimetric Chemosensor for the Rapid Detection of Pd2+ Ions in Water
  • 楊 迎晛

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本篇論文主要目的在於改善以Rhodamine為基底的化學感測器之水溶性,並且使其可完全溶於水相,如此一來在感測重金屬離子過程中,便不需要加入任何有機溶劑來幫助溶解,使得系統更加單純,這樣便可忽略添加之有機溶劑是否對分析物有影響等問題。 在提高水溶性而又不失原先的感測條件下,藉由導入β-環糊精,利用其桶狀結構且內部為疏水性質,與Rhodamine結構中末端的N N-diethyl group以疏水-疏水作用力結合,利用非共價鍵的形式,藉由相互作用力而形成包容錯合物,藉此提高Rhodamine-based感測器於水相下之溶解度。 本研究合成一以Rhodamine B為基底之螢光感測分子RB,並與β-環糊精在水相下混合形成RB-CD包容錯合物,可有效感測Pd2+離子且具有良好的選擇性;與鈀離子螯合後會造成RB-CD結構中的spirolactam ring開環,共軛鍊段拉長,導致光學性質有急遽的改變,例如在560 nm可見光區之吸收度大幅提升,使得溶液呈現深紅色;而螢光部分則是在540 nm所放出的綠色有大幅的銳減,且放光位置則位移至600 nm轉變成微弱的橘紅色;此螢光淬熄的主因來自於開環後的RB-CD即便在低濃度條件下,大多還是以二聚體的形態存在於水相下,而二聚體的濃度又與量子產率成反比,又藉由Job’s plot 以及質譜儀可得到RB-CD與Pd2+的配位比例是2:1,這正好又加強了二聚體形成的機會,使得螢光強度隨著Pd2+濃度上升而逐漸下降。 將化合物RB溶在水:乙醇 (體積比1:1) 條件下,發現其感測Pd2+的效果與本研究RB-CD系統相同,由此可證明導入β-環糊精不僅可提高水溶性,且並不會影響化合物RB原有的感測性質。
Date of Award2014 Jul 28
Original languageChinese
SupervisorJui-Hsiang Liu (Supervisor)

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Rhodamine-CD化學感測器設計以及水中鈀離子螢光法以及比色法的感測應用研究
迎晛, 楊. (Author). 2014 Jul 28

Student thesis: Master's Thesis