研究目的
设计并合成一种新型双阳离子喹啉-咔唑荧光探针，用于活性污泥系统中微丝菌属（Microthrix parvicella）的识别与标记，以解决污泥膨胀问题。
研究成果
合成的二阳离子喹啉-咔唑荧光探针具有较大的斯托克斯位移和良好的光稳定性，能通过疏水相互作用有效标记活性污泥中的微丝菌（M. parvicella），最佳浓度为1.0×10?? mol/L。该探针适用于识别微丝菌以解决污泥膨胀问题，但未来工作应聚焦于改善溶解度和量子产率。
研究不足
该探针在水中的荧光量子产率较低，可能限制其应用；需进一步优化以平衡其在活性污泥样品中的疏水性与溶解性。
1：实验设计与方法选择：
本研究基于微丝菌的疏水性设计荧光探针，通过哌啶催化下化合物2和3的化学合成路线制备，并采用紫外-可见光谱、荧光光谱及核磁共振氢谱进行表征。
2：样本选择与数据来源：
活性污泥样本采集自中国天津污水处理厂，4℃保存并稀释至1g MLSS/L用于实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包括紫外-可见分光光度计（UV-2600，岛津）、日立F-7000光谱仪、布鲁克400MHz核磁共振仪、倒置荧光显微镜（奥林巴斯IX71）及碘钨灯（500W）。材料包含乙醇、甲醇、DMSO、DCM、DMF、咔唑、1-溴辛烷、4-甲基喹啉、3-溴丙胺氢溴酸盐、哌啶、罗丹明B及活性污泥样本。
4：实验流程与操作步骤：
探针合成、以罗丹明B为参比测定荧光量子产率、光照条件下的光稳定性测试，以及向污泥样本添加探针后通过显微镜观察的标记实验。
5：数据分析方法：
采用标准公式计算荧光量子产率，分析光谱的斯托克斯位移与强度，通过显微图像评估标记效率。
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