鄭金慧，趙 博，王曉紅，烏英嘎，王 斌，3，劉宗瑞

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028043；2.長春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長春 130022；3.天然產(chǎn)物化學(xué)及功能分子合成內(nèi)蒙古自治區(qū)重點實驗室，內(nèi)蒙古 通遼 028042)

鄭金慧1，趙 博2，王曉紅1，烏英嘎1，王 斌1，3，劉宗瑞1

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028043；2.長春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長春 130022；3.天然產(chǎn)物化學(xué)及功能分子合成內(nèi)蒙古自治區(qū)重點實驗室，內(nèi)蒙古 通遼 028042)

多金屬氧酸鹽；可逆變色性質(zhì)；稀土發(fā)光；維生素C；光譜檢測

維生素在動植物及人體新陳代謝過程中起著極其重要的作用，維生素含量的高低常作為疾病診斷的重要指標(biāo)，因此開發(fā)簡便易行、檢出限低的維生素C檢測方法一直受到科學(xué)家的普遍關(guān)注.[1-2]

多金屬氧酸鹽簡稱多酸(POMs)是由帶正電荷的抗衡離子與帶負(fù)電荷的多酸陰離子構(gòu)成，具有多樣化結(jié)構(gòu)、可逆的氧化還原以及光、電、磁等性質(zhì)，在催化、能源、材料、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景.[3-4]多酸在光照、電場、化學(xué)還原劑等作用下呈現(xiàn)出無色與藍(lán)色的可逆變化，基于多酸可逆的變色性質(zhì)，人們將多酸應(yīng)用于熒光開關(guān)的能量受體.[5-6]文獻(xiàn)[7]通過層層靜電組裝技術(shù)(LBL)構(gòu)筑了PEI/Eu-GeWM11O39雜化紅光薄膜，薄膜在外加電壓-0.85～0.85 V下呈現(xiàn)出可逆的電致變色/熒光開關(guān)性質(zhì)；文獻(xiàn)[8]基于功能互補原理，制備了紅光吡啶釕與多酸的雜化功能薄膜，在外加電壓-0.70～0.70 V下，薄膜呈現(xiàn)出可逆的電致變色/熒光開關(guān)性質(zhì)；文獻(xiàn)[9]通過LBL技術(shù)構(gòu)筑了不同熒光性質(zhì)的量子點/多酸雜化白光薄膜，薄膜在不同電壓下呈現(xiàn)出多色可調(diào)控?zé)晒忾_關(guān)性質(zhì)；文獻(xiàn)[10]通過溶膠-凝膠技術(shù)構(gòu)筑了Eu(SiW10Mo)2自支持薄膜，薄膜在紫外-可見光照射下呈現(xiàn)出可逆的光致變色-熒光開關(guān)性質(zhì)；文獻(xiàn)[11]通過LBL技術(shù)構(gòu)筑了多酸/量子點雜化紅光薄膜，薄膜在紫外-可見光輻射下呈現(xiàn)出可逆的光致變色-熒光開關(guān)性質(zhì).

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：UV-670型雙光束紫外-可見分光光度計(上海美普達(dá))；Nicilet Nexus470型傅里葉紅外光譜儀(美國NICOLET)；CHI660e型電化學(xué)工作站(上海辰華)；F-4600型熒光光譜儀(日本島津).

試劑：抗壞血酸、六水合硝酸鋱(Tb(NO3)3·6H2O)、磷鉬酸(H3PMo12O40)均購買于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純；pH=2.5的緩沖溶液用0.5 mol/L H2SO4與0.5 mol/L Na2SO4配制.

1.2 H3PMo12O40晶體的制備

將2 g粉末狀的H3PMo12O40·xH2O溶于10 mL 1 mol/L的HCl溶液中，在室溫下放置3～4 d，有黃色棒狀晶體析出，用減壓過濾的方法收集晶體.

1.3 H3PMo12O40晶體的表征

1.3.1 H3PMo12O40的紅外分析

1.3.2 H3PMo12O40的紫外-可見光譜分析

圖2為0.011 mmol/L H3PMo12O40水溶液的紫外-可見光譜.H3PMo12O40在紫外區(qū)波長為210 nm附近處出現(xiàn)明顯的吸收峰，歸屬于端氧、橋氧到金屬的電荷轉(zhuǎn)移吸收帶(LMCT).[17]而該化合物在可見區(qū)沒有吸收，表明對可見區(qū)的檢測信號沒有干擾.

圖1 H3PMo12O40的紅外光譜

圖2 H3PMo12O40溶液的紫外-可見光譜

1.4 溶液的循環(huán)伏安曲線

H3PMo12O40在pH=2.5的緩沖溶液中呈現(xiàn)出一系列可逆的氧化還原峰，對應(yīng)于Mo6+/Mo5+可逆的氧化還原過程見圖3[18]，維生素C則呈現(xiàn)出一對不可逆的氧化還原峰.在相同條件下維生素C的氧化電位(0.47 V)比H3PMo12O40的還原電位(0.51 V)更負(fù)，表明二者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng).

2 結(jié)果與討論

圖5 不同濃度的維生素C在溶液中的紫外-可見動力學(xué)光譜

2.2 紫外-可見光譜法檢測維生素C

圖6 不同濃度的維生素C下溶液的紫外-可見光譜(a)與864 nm處吸光度對維生素C的濃度做圖的工作曲線(b)

2.3 熒光光譜法檢測維生素C

圖7 不同濃度的維生素C下溶液的熒光光譜(a)與546 nm處熒光強度的對數(shù)與維生素C濃度的工作曲線(b)

3 結(jié)論

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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)

polyoxometalates；reversible color-changing property；rare earth luminescence；vitamin C；spectroscopy

1000-1832(2017)04-0096-05

10.16163/j.cnki.22-1123/n.2017.04.019

2017-05-24

國家自然科學(xué)基金資助項目(21501102，21501014)；內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項目(2015BS0207)；內(nèi)蒙古民族大學(xué)科學(xué)研究基金資助項目(NMDGP1501，NMDSS1627)；內(nèi)蒙古民族大學(xué)“天然產(chǎn)物化學(xué)及功能分子合成自治區(qū)重點實驗室”開放課題(MDK2016010).

鄭金慧( 1993—)，女，碩士研究生；通信作者：劉宗瑞(1954—)，男，教授，主要從事多酸功能材料研究.

O 611.3學(xué)科代碼150·10

A

(責(zé)任編輯：石紹慶)