论文部分内容阅读
荧光传感器因为具有响应快、成本低、灵敏度高、可靠性好的特点,成为化学、材料、传感技术领域的研究热点。
本论文系统地阐述了荧光化学传感的原理和研究现状,针对甲基苯丙胺(冰毒)、和重要炸药的超微量检测,设计、制备了多种荧光传感材料,并对其传感性能进行了系统研究。主要研究成果如下:
1.利用聚芴(PFO)与金属卟啉配合物(MTPP)之间在薄膜形态下发生的共振能量转移现象,揭示了其复合物与胺类分子作用后荧光增强的机理,提出一种基于弱相互作用触发荧光增强的荧光传感新机制,开发了系列荧光增强型复合传感新材料,实现对甲基苯丙胺等供电子胺类的气相荧光检测。研究结果发表在Chem.Commun.(IF5.787)等学术期刊上。
2.提出了荧光传感材料纳米复合体系检测过氧化物的新方法。创新性地利用ZnO纳米柱阵列光氧化催化荧光传感材料的脱硼化反应,诱导荧光淬灭实现对过氧化物类爆炸物气体的高效、快速检测,避免了其它方法在检测过氧化爆炸物时需要的复杂预处理过程和笨重的仪器,该方法对TATP的检测限约为0.5ppm。研究结果发表在Chem.Commun.(IF5.787)等学术期刊上。
3.提出了用于液相毒品检测的高效聚合物荧光传感材料设计新思路。制备了用于液体中冰毒等毒品检测的荧光聚合物材料,仅通过侧链端基修饰,即可实现毒品分子诱导荧光聚合物聚集,进而导致荧光淬灭。该方法对冰毒等毒品有较好的选择性,检测限达25ng/mL,并克服了其它方法前处理难,时间长,灵敏度低和不能现场检测的问题。
4.成功制备出具有纳米自组装能力的多芘代芴基二倍体爆炸物检测材料,该材料有较高的荧光效率(logεmax=5.36,Φ=0.91)和热稳定性(Tg=164.7℃),容易自组装制备成纳米微球结构薄膜,对硝酸酯类爆炸物蒸气有优良的传感性能,研究结果发表在TetrahedronLetters上,并被国际化学界项级刊物ChemicalReviews(IF36.438)大段引用。
通过本论文的研究工作,建立和发展了基于荧光传感的多种高灵敏度检测新方法,针对烈性炸药和常见毒品的高灵敏识别与检测,开发出多种性能优良的荧光传感材料,并证明多孔、高比表面积的器件结构和引入表面活性纳米材料可以有效改善荧光传感器的传感性能。