用于冰毒检测的荧光传感材料设计及性能研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xing123qw
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甲基苯丙胺因其原料易得、合成简单及成瘾性强等特点,己取代传统毒品,成为当代最滥用的药物。因此,发展一种快响应、高灵敏的现场检测技术检测甲基苯丙胺对于社会安全和人类健康具有重要的意义。荧光传感是一种新型的检测技术,具有高灵敏、高选择、快响应以及设备简单的优点,已成为近年来的研究热点。   本论文系统地阐述了荧光传感技术的检测机制和典型的设计应用,并概述了荧光传感技术在有机胺类检测领域的研究进展。   主要研究成果如下:   1.提出了基于荧光“turnoff”机制的共轭聚合物传感材料用于甲基苯丙胺蒸气检测的思路。通过精细地调节传感单元的分子结构,实现了对聚合物能级及其与胺类键合强度的优化,得到了以苯并噻二唑为受体,对甲基苯丙胺有高选择性的聚合物,其检测灵敏度可达到180ppb。通过与ZnO纳米柱阵列的结合,可以进一步提高材料的传感性能,其灵敏度可达60ppb。   2.提出了基于荧光“turnon”机制的共轭聚合物传感材料用于甲基苯丙胺蒸气检测的思路。以噻吩作为传感单元,并通过引入高位阻的侧基,增加聚合物材料的气体通透性,检测限可达5.2ppm,瞬间荧光增强幅度提高了75%。   3.提出了基于发光颜色变化的小分子荧光传感材料用于甲基苯丙胺等胺类蒸气的检测和识别。通过引入醛基和硼酯基团作为传感单元,构建不同的发光体系,合成了一系列小分子材料。其中以芴-噻吩体系为发光骨架的材料在不同的胺中,发光波长可由蓝色红移至橙色甚至粉色。另外将几种小分子材料构建成传感阵列,可以检测和识别不同的有机胺蒸气。   本论文研究表明,引入不同的结构单元,可以有效地调节荧光传感材料的功能,使其通过荧光淬灭、荧光增强和发光颜色改变实现对甲基苯丙胺蒸气地选择性和灵敏检测。另外采用纳米结构可以进一步提高材料的传感性能,采用阵列结构则能够进一步实现对分析物的区分,从而实现对被检测物高灵敏、高选择性地识别和检测。
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