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太安(PETN)是一种非常烈性的炸药,被一些不法分子用来制造恐慌和战乱,威胁人类的健康以及生命。由于其超低的饱和蒸气压(7.17ppt)和缺少芳香环,难以利用非接触式的方法来高效的检测PETN蒸气,迫切的需要高效的检测手段来检测。当今工业化发展迅速,人们在发展经济的同时忽略了工业废水对人类健康的威胁,尤其是工业废水中的胺类化合物,对人体的健康危害非常大,甚至可以致癌。近年来,经过科学家们的努力,荧光化学传感发展迅速,由于其反应迅速,灵敏度高,廉价易得以及便于携带等优点,逐渐成为国防安全以及环境监测领域主要的应用手段。 本论文对荧光以及荧光化学传感器做了系统的阐述,对太安(PETN)蒸气以及液相的胺类化合物的荧光检测进行了全面的总结,针对检测效果不理想的问题,提出以芴作为基本骨架,分别引入不同的官能团来提高检测效果。本文从荧光探针分子的设计、合成以及传感应能的测试进行了深入的研究。主要成果体现在以下两个方面: 1、由于太安(PETN)炸药的具有其超低饱和蒸气压以及缺少芳香环,因而难以用荧光法直接检测其蒸气。针对这一问题,我们以具有优异的荧光传感材料芴的二倍体为基础,在其骨架上引入三苯胺(TPA)和芘(Py),同时在其侧链引入三氮唑基团,同时对其骨架和侧链进行修饰,合成了6TPA-2FT和6Py-2FT两种荧光探针分子。研究发现,两种探针分子都保留了原有骨架的优点,但是在传感性能上差别较大。由于6TPA-2FT具有较好的通透性以及较大的极性,能够与被检测物PETN良好的接触,两者产生较强的作用力。故在饱和的PETN蒸气中,其在荧光300s内猝灭了85%,且检测限低至0.056ppt。6TPA-2FT传感薄膜在不使用任何其他复杂仪器的情况下,仅在紫外光下用肉眼就能检测出隐藏在包里的6毫克PETN,达到了痕量检测PETN蒸气直接检测的目的。 2、针对液相中的胺类检测问题,我们通过将侧链含胺基的芴荧光团引入较难溶解的苝酐中,合成FP探针分子。成功增强了苝酐的溶解性,利用苝酐中四个强吸电子作用的羰基与富电子基团胺基间的相互作用,达到检测的目的。经过研究发现,探针分子FP对胺类化合物有较好的响应,其中对苯胺的检测限达到1.1×10-7M,成功的探索了液相苯胺的检测。 综上,本文以芴为基础,分别修饰了芴的二倍体的骨架和侧链以及将侧链含有氨基的芴引入苝酐中,设计合成了含三氮唑的芴的二倍体结构以及芴-苝两种体系。这两种物质体系分别实现了对PETN蒸气以及液相胺类化合物的高效、灵敏的检测。对荧光探针应用在国土安全以及环境监测等方面有重要的意义。