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该实验室以芘作为荧光活性物种,利用芘的荧光特性,通过改变基质和连接臂的类型,制备得到了几种不同类型的荧光传感薄膜材料.早期的工作是将芘简单物理包埋于交联的壳聚糖膜中,或将芘简单地化学修饰到壳聚糖膜或石英玻片上,实现了对溶剂极性、水的综合品质或水体中亚硝酸盐的检测.后来又引入分子识别的概念,在传感元素附近引入其主体化合物,或在连接臂中引入某些识别位点,利用主客体或氢键作用,分别实现了对水体、甲醇或乙醇中硝基甲烷和水体中二元羧酸的选择性识别.值得注意的是,以上工作均以芘作为荧光传感元素,利用芘的单体峰I<,1>和I<,3>的比值对介质极性的依赖性,以及易于形成激基缔合物的特点,实现了对多种物质的传感.丹磺酰也是一种典型的极性敏感荧光基团,但不同于芘,其特殊的给体/受体结构使得丹磺酰受光激发后可以发生分子内电荷转移,发射双重荧光.其电荷转移激发态衰减发射的荧光对溶剂极性、粘度以及环境温度均非常敏感.基于丹磺酰的以上特点,在该工作中,将丹酰氯引入体系,试图通过不同的连接臂将其化学键合到不同的基质表面,利用其电荷转移激发态发射的荧光对环境的敏感性,制备得到几种不同于芘的新型荧光传感功能薄膜材料.(一)以高分子壳聚糖膜为基质,利用壳聚糖膜表面存在的大量氨基,将荧光物种丹磺酰化学结合到膜表面.丹磺酰基团上的磺酰基转化为吸电子能力更强的磺酰胺基,有利于丹磺酰的分子内电荷转移态的荧光发射.该膜在乙醇中发射双重荧光,其最大发射波长在460 nm,而在水中的最大发射波长红移至505 nm,同时定域激发态荧光消失.该膜的荧光对乙醇/水混合体系的组成具有良好的线性响应关系,可以用来检测乙醇中水的含量.(二)以刚性玻璃为基质,采用柔性长臂将丹磺酰固定到基质表面.柔性长臂的引入降低了基质对传感元素的影响,因此丹磺酰可以最大程度地保持其自由态荧光性质.该膜电荷转移态荧光光谱的最大发射强烈依赖于溶剂的极性,并且具有良好的线性关系,可用于极性的无损检测.(三)以刚性玻璃为基质,在柔性长臂中引入二乙三胺,将丹磺酰固定到玻璃基质表面.二乙三胺是铜离子很好的络合剂,能够选择性地结合溶液中的铜离子,导致丹磺酰的荧光猝灭.由于醋酸根和胺基的氢键结合作用使其富集到膜表面,加之醋酸根和金属离子的静电作用,增大了金属离子在膜表面的浓度.因此醋酸铜表现出比其它铜盐更强的猝灭作用.