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近年来,由于酰腙/席夫碱反应条件易控制,产率高、易官能化且具有良好的配位能力等优点,受到越来越多科研工作者的青睐。其中,酰腙/席夫碱所构建的超分子凝胶材料因其良好的荧光、刺激响应性能等而备受关注。此外,阴/阳离子及分子在生物和环境体系中占有重要的地位,有些重金属及有害离子(分子)的过量会对生物及环境体系造成一定的破坏,对于它们的检测与去除尤为重要。因此,酰腙/席夫碱化学传感器的设计及应用(对特定离子/分子的传感)成为当前该领域研究的热点之一。本论文将分为四部分对酰腙/席夫碱超分子功能材料的制备及其性能研究展开陈述。1.我们主要介绍了酰腙/席夫碱衍生物的特点及其在凝胶材料和传感器领域的研究进展。其中,对酰腙/席夫碱凝胶材料在荧光、刺激响应、自修复和污染物去除等方面的应用进行了归纳和总结。着重突出了酰腙/席夫碱在传感领域的应用,其中包括阴、阳离子传感器,分子传感器和AIE传感器。基于以上研究背景及现状,提出了我们的研究课题。2.我们设计合成了一种酰腙功能化的双柱[5]芳烃(DP5),同时合成了客体分子——吡啶功能化的均苯三甲酰亚胺(SZ)。通过DP5和SZ之间主客体相互作用,我们成功的制备了一种三维网状结构的超分子聚合物凝胶DP5G,它在DMSO和H2O的混合体系中表现出很强的聚集诱导发射荧光(AIE)。此外,该超分子聚合物凝胶可有效地吸附去除水溶液中的阳离子染料(CV和RhB),去除率高达95%。总之,该研究不仅为3D网状超分子聚合物材料的构建提供了可能性,而且在染料污染物去除方面具有良好的应用前景。3.我们将α-羟基萘甲醛和均苯三甲酰肼通过缩合反应,合成了一种α-羟基萘功能化的三足化合物(NSZ)。通过研究发现该化合物在DMSO溶液中几乎没有荧光,而在DMSO和H2O的混合溶液(DMSO/H2O=3:7)中,由于NSZ和H2O的分子间氢键限制了N-N键的分子内旋转(RIR),使得NSZ分子在DMSO/H2O体系中表现出较强的黄绿色聚集诱导荧光。重要的是,化合物NSZ可以被用作化学传感器,比色-荧光双通道实现对水溶液中CN–的选择性高灵敏检测。4.我们利用4-羟基-3-甲氧基苯甲醛和3,3’-二甲基联苯胺设计合成了一种基于双席夫碱的荧光传感器(T),它可以比色-荧光双通道识别Fe3+和CN–。重要的是,T可以选择性的检测Fe3+,并且对其的检测达到了超灵敏水平。在T与Fe3+配位后得到的新型配合物,对CN–离子实现了选择性检测。此外,我们成功构建了“ON-OFF-ON”式荧光循环开关和IMPLICATION逻辑门。另外,我们还制备了负载有T的检测薄膜,可以作为检测Fe3+和CN–的荧光显示材料。综上所述,上述荧光传感器的成功构建,可以对离子识别智能材料的构建提供一定经验。