论文部分内容阅读
沙林是一种剧毒物质且易于合成，作为一种化学战剂常常被用于军事或恐怖袭击。对于爆炸物、化学战剂以及各种违禁品、环境污染物的检测和追踪也受到了越来越多的关注。荧光传感技术由于设备简单便于携带、灵敏度高、响应速度快等特点，可以实现现场实时检测，在保障社会的发展上有着广泛的应用与发展空间。 本论文针对目前国内外对于沙林模拟物氯磷酸二乙酯的荧光检测探针进行了系统总结。针对目前探针灵敏度低的问题，设计合成了三联吡啶为识别基团的小分子和超支化共轭聚合物两种荧光探针，从探针的设计、合成、表征到性能测试，进行了系统研究。主要研究成果如下: 1.设计、合成了小分子荧光探针TPF。TPF以三联吡啶为传感单元，具有结构简单、易于修饰、溶解性好的优点。在DCP饱和蒸气中，TPF在3s内能使DCP荧光基本完全猝灭，响应速度快，满足荧光检测的基本要求。由于分子量较小，TPF成膜后分子间位阻小而存在π-π堆积，溶液和薄膜态的斯托克斯位移都较小，可能受到背景的干扰;材料的光稳定性还有待提高。 2.设计、合成了超支化聚合物荧光探针HPFP。HPFP以刚性且荧光量子产率较高的芴和芘为骨架，通过端基功能化改性合成，以芘为核、芴为连接单元、三联吡啶为识别基团。设计合成的超支化聚合物荧光探针HPFP具有优异的光稳定性;对DCP蒸气敏感，在3s内荧光几乎完全猝灭，且有很好的选择性。实际检测结果表明:对于65ppt的DCP，探针的荧光猝灭率为3.6％，实际能检测到的浓度比国内外已经报道的检测限为1.2ppb的荧光探针低20倍。元素分析和红外光谱测试证明，探针的超高灵敏度源于高密度的端基上的三联吡啶，任何一个吡啶单元与DCP作用，都会导致由中间的核到外围基团的电子转移。 本论文针对沙林模拟物的荧光检测，设计合成了具有超高灵敏度的高效荧光传感材料。探针无论是稳定性、灵敏度还是响应速率都已经满足探测仪应用需求，目前课题组正在进行相关探测仪的研制。本论文的研究不仅对DCP荧光探针的设计具有理论价值，而且有望在沙林等神经毒剂的检测中发挥重要作用。