混合溶液对维生素C的紫外-可见/荧光双光谱检测

2017-12-19郑金慧王晓红乌英嘎刘宗瑞

东北师大学报（自然科学版） 2017年4期

关键词：通辽变色薄膜

郑金慧，赵博，王晓红，乌英嘎，王斌，3，刘宗瑞

(1.内蒙古民族大学化学化工学院，内蒙古通辽 028043；2.长春理工大学化学与环境工程学院，吉林长春 130022；3.天然产物化学及功能分子合成内蒙古自治区重点实验室，内蒙古通辽 028042)

郑金慧1，赵博2，王晓红1，乌英嘎1，王斌1，3，刘宗瑞1

多金属氧酸盐；可逆变色性质；稀土发光；维生素C；光谱检测

维生素在动植物及人体新陈代谢过程中起着极其重要的作用，维生素含量的高低常作为疾病诊断的重要指标，因此开发简便易行、检出限低的维生素C检测方法一直受到科学家的普遍关注.[1-2]

多金属氧酸盐简称多酸(POMs)是由带正电荷的抗衡离子与带负电荷的多酸阴离子构成，具有多样化结构、可逆的氧化还原以及光、电、磁等性质，在催化、能源、材料、医学等领域有着广阔的应用前景.[3-4]多酸在光照、电场、化学还原剂等作用下呈现出无色与蓝色的可逆变化，基于多酸可逆的变色性质，人们将多酸应用于荧光开关的能量受体.[5-6]文献[7]通过层层静电组装技术(LBL)构筑了PEI/Eu-GeWM11O39杂化红光薄膜，薄膜在外加电压-0.85～0.85 V下呈现出可逆的电致变色/荧光开关性质；文献[8]基于功能互补原理，制备了红光吡啶钌与多酸的杂化功能薄膜，在外加电压-0.70～0.70 V下，薄膜呈现出可逆的电致变色/荧光开关性质；文献[9]通过LBL技术构筑了不同荧光性质的量子点/多酸杂化白光薄膜，薄膜在不同电压下呈现出多色可调控荧光开关性质；文献[10]通过溶胶-凝胶技术构筑了Eu(SiW10Mo)2自支持薄膜，薄膜在紫外-可见光照射下呈现出可逆的光致变色-荧光开关性质；文献[11]通过LBL技术构筑了多酸/量子点杂化红光薄膜，薄膜在紫外-可见光辐射下呈现出可逆的光致变色-荧光开关性质.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：UV-670型双光束紫外-可见分光光度计(上海美普达)；Nicilet Nexus470型傅里叶红外光谱仪(美国NICOLET)；CHI660e型电化学工作站(上海辰华)；F-4600型荧光光谱仪(日本岛津).

试剂：抗坏血酸、六水合硝酸铽(Tb(NO3)3·6H2O)、磷钼酸(H3PMo12O40)均购买于国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯；pH=2.5的缓冲溶液用0.5 mol/L H2SO4与0.5 mol/L Na2SO4配制.

1.2 H3PMo12O40晶体的制备

将2 g粉末状的H3PMo12O40·xH2O溶于10 mL 1 mol/L的HCl溶液中，在室温下放置3～4 d，有黄色棒状晶体析出，用减压过滤的方法收集晶体.

1.3 H3PMo12O40晶体的表征

1.3.1 H3PMo12O40的红外分析

1.3.2 H3PMo12O40的紫外-可见光谱分析

图2为0.011 mmol/L H3PMo12O40水溶液的紫外-可见光谱.H3PMo12O40在紫外区波长为210 nm附近处出现明显的吸收峰，归属于端氧、桥氧到金属的电荷转移吸收带(LMCT).[17]而该化合物在可见区没有吸收，表明对可见区的检测信号没有干扰.

图1 H3PMo12O40的红外光谱

图2 H3PMo12O40溶液的紫外-可见光谱

1.4 溶液的循环伏安曲线

H3PMo12O40在pH=2.5的缓冲溶液中呈现出一系列可逆的氧化还原峰，对应于Mo6+/Mo5+可逆的氧化还原过程见图3[18]，维生素C则呈现出一对不可逆的氧化还原峰.在相同条件下维生素C的氧化电位(0.47 V)比H3PMo12O40的还原电位(0.51 V)更负，表明二者可以发生氧化还原反应.

2 结果与讨论

图5 不同浓度的维生素C在溶液中的紫外-可见动力学光谱

2.2 紫外-可见光谱法检测维生素C

图6 不同浓度的维生素C下溶液的紫外-可见光谱(a)与864 nm处吸光度对维生素C的浓度做图的工作曲线(b)

2.3 荧光光谱法检测维生素C

图7 不同浓度的维生素C下溶液的荧光光谱(a)与546 nm处荧光强度的对数与维生素C浓度的工作曲线(b)

3 结论

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ZHENG Jin-hui1，ZHAO Bo2，WANG Xiao-hong1，WU Ying-ga1，WANG Bin1，3，LIU Zong-rui1

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Inner Mongolia University for the Nationalities，Tongliao 028043，China；2.School of Chemistry and Environmental & Engineering，Changchun University of Science & Technology，Changchun 130022，China；3.Inner Mongolia Key Laboratory for the Natural Products Chemistry and Functional Molecular Synthesis，Tongliao 028042，China)