稀土离子对钐_铕_噻酚甲酰三氟丙酮_三正辛基膦化氧己烷萃取体系纸上荧光的增敏作用及其应用.PDF
http://www.100md.com
廉志红 徐岩 黄汉国
铽,钐,铕,噻酚甲酰三氟丙酮,三正辛基膦化氧,纸上荧光法
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参见附件(92KB，4页)。
稀土离子对钐_铕_噻酚甲酰三氟丙酮_三正辛基膦化氧己烷萃取体系纸上荧光的增敏作用及其应用.PDF
稀土离子对钐2铕2噻酚甲酰三氟丙酮2三正辛基膦化
氧己烷萃取体系纸上荧光的增敏作用及其应用
廉志红3
徐 岩 黄汉国 (河北理工学院材料系 ,唐山 063009)
摘 要 在 Sm3 +
、 Eu3 +
2噻酚甲酰三氟丙酮2三正辛基膦化氧己烷萃取体系中 Y 3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Dy3 +
、Lu3 +
等离子可增强 Sm3 +
、 Eu3 +
的纸上荧光 ,其中以 Tb3 +
的增敏效应最强 ,灵敏度提高了 6 倍。将滤纸适当处
理后可使 Sm3 +
、 Eu3 +
的检出限分别达到 0. 15 和 0. 007 ng。本法用于混合稀土氧化物中 0. x ng级的 Sm3 +
和
0100 x ng级 Eu3 +
的同时测定 ,结果满意。
关键词 铽 ,钐 ,铕 ,噻酚甲酰三氟丙酮 ,三正辛基膦化氧 ,纸上荧光法
2001204212收稿;2001211222接受
1 引 言
近几年关于 Y3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Dy3 +
、 Lu3 +
等离子能增敏 Sm3 +
、 Eu3 +
2 β 2二酮2三正辛基膦化氧(邻
菲咯啉)三元络合物体系荧光强度的报道很多1 ,2
,但仅限于无机溶剂中的溶液荧光体系,有机溶剂对
Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光有严重猝灭作用1
,作者在噻酚甲酰三氟丙酮(TTA)2三正辛基膦化氧(TOPO)己烷
萃取体系纸上荧光法测定钐、铕的研究中发现这些稀土离子对 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光也具有增敏效应。本
文进一步探讨了增敏机理。在 Tb3 +
增敏体系中能使Sm3 +
、 Eu3 +
的检出限分别由无增敏体系的1. 0和0. 05
ng降低到0. 15和0. 007 ng ,并应用本法成功地测定了多种混合稀土氧化物中Sm3 +
、 Eu3 +
的含量。
2 实验部分
2. 1 试剂及仪器
Tb、 Sm、 Eu标准溶液:准确称取一定量的 Tb4O7、 Sm2O3、 Eu2O3 (纯度 ≥99. 9 %) ,加入少量盐酸(1∶ 1)
加热溶解后 ,用1 mol L HCl 稀释配成 1 g L 的 Tb3 +
、 Sm3 +
、 Eu3 +
标准储备液 ,在试验中根据需要配成各
种浓度的0. 1 mol L HCl 溶液; 1. 5 × 10 - 3
mol L TTA21. 6 × 10 - 3
mol L TOPO 己烷溶液; 0. 5 mol L HAc20.
5 mol L NH3· H2O缓冲溶液(pH≈7. 0) 。所用试剂均为分析纯 ,水为二次蒸馏水。
日立850型荧光分光光度计及固体荧光附件 ,尖端磨平的5μ L 微量注射器 ,红外干燥箱。
2. 2 实验方法
滤纸的处理:将一号层析滤纸(新华造纸厂)裁成3 ×1cm的长条 ,在 50 %乙醇 - 0. 5 mol L NaOH溶
液中浸泡12 h后在红外干燥箱中烘干。
操作方法:于25 mL 烧杯中依次加入1～60μg 的Sm3 +
、 0. 1～80μg的 Eu3 +
,350μg Tb3 +
标准溶液和
5 mL 缓冲溶液 ,用 HCl 和NaOH溶液调节pH值为 8. 2 , 移入 25 mL 比色管中 ,加水至 10 mL 刻度线 ,并
加入5 mL 1. 5× 10 - 3
mol L TTA21. 6 × 10 - 3
mol L TOPO己烷溶液 ,振荡萃取30 min ,然后用微量注射器取
1μ L 有机相点于处理过的1号层析滤纸条上 ,在红外干燥箱内烘烤3 min ,移入干燥器内放置5 min后置
于固体荧光附件上测定。激发光和荧光的狭缝宽度分别为20和 5 nm ,以350 nm为激发波长 ,在荧光侧
放置430 nm滤光片 ,分别在649和617 nm处测定 Sm3 +
、 Eu3 +
的荧光强度 ,同时做空白实验。
3 结果与讨论
3. 1 滤纸的选择与处理
各种滤纸均在400～600 nm 间有荧光背景发射 ,本文对各种滤纸筛选的结果 ,选用荧光背景值较低
第30卷
2002年3月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第3期
342～345图1 滤纸处理前后的激发与荧光光谱 ,处理液用50 %乙醇20. 5 mol L NaOH
Fig. 1 Filter paper′ s fluorescent excitation and emission spectra
a.激发光谱(excitation spectra) ;b.荧光光谱(emission spectra) 。1.处理前(before treatment) ;2.处理后
(after treatment with 50 % C2H5OH20. 5 mol L NaOH solution) 。
的1号层析滤纸3。经50 %乙醇20. 5 mol L NaOH处理的滤纸的背景荧光值降低了 1 3 (见图 1) ,同时
Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光增强 50 %4。本文认为乙醇和 NaOH均能部分溶解滤纸中能发射荧光的有机
物 ,从而使滤纸荧光背景值降低;NaOH因润涨作用使滤纸纤维素分子间体积增大 ,游离羟基增多 ,更利
于稀土三元络合物与滤纸上的羟基的结合而形成氢键 ,平面刚性增强 ,从而使 Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光增
强。
3. 2 络合物的纸上激发和荧光光谱
无增敏离子时络合物的纸上激发和荧光光谱示于图 2 ,Sm3 +
、 Eu3 +
的荧光峰波长分别为 560、 600、649 nm 和594、 617、 652 nm ,与溶液体系中荧光性质同。
图2 络合物纸上激发光谱(a)与荧光光谱(b)
Fig. 2 Complex fluorescent excitation spectra (a) and emission spectra (b)
1. 10 ng Sm3 +
2thenoyltrifluoroacetone (TTA)2trioctylphosphine oxide (TOPO) ; 2. 0. 1 ng Eu3 +
2TTA2TOPO;3. TTA2TOPO。
3. 3 某些稀土离子对 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光的增敏效应
文献1 ,2
报道 Y3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Lu3 +
等能使 TTA2TOPO2曲拉通X2100水溶液中的Sm3 +
、 Eu3 +
特
征荧光增强 ,但在苯、环己烷等有机萃取体系中上述稀土离子的共存使 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光猝灭 ,共发
光效应只能在水相聚集态中发生 ......
氧己烷萃取体系纸上荧光的增敏作用及其应用
廉志红3
徐 岩 黄汉国 (河北理工学院材料系 ,唐山 063009)
摘 要 在 Sm3 +
、 Eu3 +
2噻酚甲酰三氟丙酮2三正辛基膦化氧己烷萃取体系中 Y 3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Dy3 +
、Lu3 +
等离子可增强 Sm3 +
、 Eu3 +
的纸上荧光 ,其中以 Tb3 +
的增敏效应最强 ,灵敏度提高了 6 倍。将滤纸适当处
理后可使 Sm3 +
、 Eu3 +
的检出限分别达到 0. 15 和 0. 007 ng。本法用于混合稀土氧化物中 0. x ng级的 Sm3 +
和
0100 x ng级 Eu3 +
的同时测定 ,结果满意。
关键词 铽 ,钐 ,铕 ,噻酚甲酰三氟丙酮 ,三正辛基膦化氧 ,纸上荧光法
2001204212收稿;2001211222接受
1 引 言
近几年关于 Y3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Dy3 +
、 Lu3 +
等离子能增敏 Sm3 +
、 Eu3 +
2 β 2二酮2三正辛基膦化氧(邻
菲咯啉)三元络合物体系荧光强度的报道很多1 ,2
,但仅限于无机溶剂中的溶液荧光体系,有机溶剂对
Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光有严重猝灭作用1
,作者在噻酚甲酰三氟丙酮(TTA)2三正辛基膦化氧(TOPO)己烷
萃取体系纸上荧光法测定钐、铕的研究中发现这些稀土离子对 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光也具有增敏效应。本
文进一步探讨了增敏机理。在 Tb3 +
增敏体系中能使Sm3 +
、 Eu3 +
的检出限分别由无增敏体系的1. 0和0. 05
ng降低到0. 15和0. 007 ng ,并应用本法成功地测定了多种混合稀土氧化物中Sm3 +
、 Eu3 +
的含量。
2 实验部分
2. 1 试剂及仪器
Tb、 Sm、 Eu标准溶液:准确称取一定量的 Tb4O7、 Sm2O3、 Eu2O3 (纯度 ≥99. 9 %) ,加入少量盐酸(1∶ 1)
加热溶解后 ,用1 mol L HCl 稀释配成 1 g L 的 Tb3 +
、 Sm3 +
、 Eu3 +
标准储备液 ,在试验中根据需要配成各
种浓度的0. 1 mol L HCl 溶液; 1. 5 × 10 - 3
mol L TTA21. 6 × 10 - 3
mol L TOPO 己烷溶液; 0. 5 mol L HAc20.
5 mol L NH3· H2O缓冲溶液(pH≈7. 0) 。所用试剂均为分析纯 ,水为二次蒸馏水。
日立850型荧光分光光度计及固体荧光附件 ,尖端磨平的5μ L 微量注射器 ,红外干燥箱。
2. 2 实验方法
滤纸的处理:将一号层析滤纸(新华造纸厂)裁成3 ×1cm的长条 ,在 50 %乙醇 - 0. 5 mol L NaOH溶
液中浸泡12 h后在红外干燥箱中烘干。
操作方法:于25 mL 烧杯中依次加入1～60μg 的Sm3 +
、 0. 1～80μg的 Eu3 +
,350μg Tb3 +
标准溶液和
5 mL 缓冲溶液 ,用 HCl 和NaOH溶液调节pH值为 8. 2 , 移入 25 mL 比色管中 ,加水至 10 mL 刻度线 ,并
加入5 mL 1. 5× 10 - 3
mol L TTA21. 6 × 10 - 3
mol L TOPO己烷溶液 ,振荡萃取30 min ,然后用微量注射器取
1μ L 有机相点于处理过的1号层析滤纸条上 ,在红外干燥箱内烘烤3 min ,移入干燥器内放置5 min后置
于固体荧光附件上测定。激发光和荧光的狭缝宽度分别为20和 5 nm ,以350 nm为激发波长 ,在荧光侧
放置430 nm滤光片 ,分别在649和617 nm处测定 Sm3 +
、 Eu3 +
的荧光强度 ,同时做空白实验。
3 结果与讨论
3. 1 滤纸的选择与处理
各种滤纸均在400～600 nm 间有荧光背景发射 ,本文对各种滤纸筛选的结果 ,选用荧光背景值较低
第30卷
2002年3月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第3期
342～345图1 滤纸处理前后的激发与荧光光谱 ,处理液用50 %乙醇20. 5 mol L NaOH
Fig. 1 Filter paper′ s fluorescent excitation and emission spectra
a.激发光谱(excitation spectra) ;b.荧光光谱(emission spectra) 。1.处理前(before treatment) ;2.处理后
(after treatment with 50 % C2H5OH20. 5 mol L NaOH solution) 。
的1号层析滤纸3。经50 %乙醇20. 5 mol L NaOH处理的滤纸的背景荧光值降低了 1 3 (见图 1) ,同时
Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光增强 50 %4。本文认为乙醇和 NaOH均能部分溶解滤纸中能发射荧光的有机
物 ,从而使滤纸荧光背景值降低;NaOH因润涨作用使滤纸纤维素分子间体积增大 ,游离羟基增多 ,更利
于稀土三元络合物与滤纸上的羟基的结合而形成氢键 ,平面刚性增强 ,从而使 Sm3 +
、 Eu3 +
的特征荧光增
强。
3. 2 络合物的纸上激发和荧光光谱
无增敏离子时络合物的纸上激发和荧光光谱示于图 2 ,Sm3 +
、 Eu3 +
的荧光峰波长分别为 560、 600、649 nm 和594、 617、 652 nm ,与溶液体系中荧光性质同。
图2 络合物纸上激发光谱(a)与荧光光谱(b)
Fig. 2 Complex fluorescent excitation spectra (a) and emission spectra (b)
1. 10 ng Sm3 +
2thenoyltrifluoroacetone (TTA)2trioctylphosphine oxide (TOPO) ; 2. 0. 1 ng Eu3 +
2TTA2TOPO;3. TTA2TOPO。
3. 3 某些稀土离子对 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光的增敏效应
文献1 ,2
报道 Y3 +
、 La
3 +
、 Gd3 +
、 Tb3 +
、 Lu3 +
等能使 TTA2TOPO2曲拉通X2100水溶液中的Sm3 +
、 Eu3 +
特
征荧光增强 ,但在苯、环己烷等有机萃取体系中上述稀土离子的共存使 Sm3 +
、 Eu3 +
特征荧光猝灭 ,共发
光效应只能在水相聚集态中发生 ......
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