科研成果

一种原位固化石油功能材料的制备及其荧光检测钇离子的方法建立

日期:2021-11-15 点击数:


海上石油泄漏会给生态环境带来严重的破坏,虽然目前已经有很多处理石油泄漏的方法,但是往往成本较高或者操作繁琐。针对这一问题,吉林大学地球探测科学与技术学院臧利斌副教授等人尝试开发了一种新颖的超分子凝胶剂,该材料能使石油固化。如Fig. 1所示,如果将少量该材料的高浓度溶液直接注入石油中,石油也可以被固化。进一步,研究者将这种方法使用在浮在海水上的石油中,同样能使石油固化。这些结果表明,该策略在海上石油泄漏修复方面具有潜在的应用价值。

Fig. 1. Photographs of solidified crude oil by L (25 mg/mL). (a) By heating and then cooling. (b) Adding 0.2 mL of L dichloromethane solution to 0.5 mL of crude oil. (c) Adding 0.2 mL of L dichloromethane solution to 0.5 mL of crude oil floating on seawater.

此外,研究中还发现该材料对钇离子具有选择性的荧光响应(Fig. 2),根据这一性质,研究者建立了一种钇离子荧光检测的方法.

Fig. 2. Fluorescent (under 365 nm light) changes of L (20 μM) in the presence of various metal ions (100 μM).

荧光滴定实验表明,在该材料浓度一定的条件下,荧光强度随着钇离子浓度的增加而增强,线性区间为23.3–46.7 μM。同时,该方法测定钇离子的检出限为1.039 μM

Fig.3. Fluorescence spectra (λex = 386 nm) changes of L (20 μM) upon addition of Y3+ (0–2.5 equiv.) in 10 mM, pH 6.2 MES buffer/ethanol (3:7, v/v).

 

Fig. 4. Fluorescent (under 365 nm light) changes of test strips of L upon addition of Y3+ in water with different concentrations.

基于该材料对钇离子识别的高灵敏性和高选择性,研究者将该材料制备到成检测试纸,并成功检测出水中的钇离子(Fig. 4)。进一步,研究者利用光谱、质谱、核磁共振、理论计算等手段,研究了该材料与钇离子相互作用的内在机制。

该项研究由吉林大学地球探测科学与技术学院臧利斌副教授、汤肖丹副教授、赵玉岩教授、陆继龙教授和栾常慧硕士研究生合作完成。相关工作得到了国家自然科学基金(51603083)资助。研究成果发表在国际SCI期刊Dyes and Pigments上,论文信息如下:

L Zang, C Luan, X Tang, J Lu, Y Zhao, A simple low-molecular-mass organic gelator based on salicylaldehyde acylhydrazone: Gelation behavior and selective fluorescence sensing of Y3+ Dyes and Pigments 196 (2021) 109751 全文链接https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2021.109751