光化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)、合成及性能研究.pdf

1、隨著交叉學(xué)科的發(fā)展，光化學(xué)傳感器已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)中。熒光化學(xué)傳感器具有可達(dá)分子檢測(cè)的高靈敏度、高選擇性、能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)操作、簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)點(diǎn)，使熒光化學(xué)傳感器的研究受到很多科學(xué)家的關(guān)注。目前，可以不借助任何儀器設(shè)備直接用肉眼識(shí)別的比色型以及具有水溶性的新型光化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)與合成，更是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。
　　萘酰亞胺和芘及它們的衍生物因其具有良好的光學(xué)性質(zhì)：熒光量子產(chǎn)率高、斯托克位移大、發(fā)射波長(zhǎng)相對(duì)長(zhǎng)以及良好的光穩(wěn)定性等

2、等，使它們成為理想的化學(xué)傳感器。本論文分別以萘酰亞胺和芘為發(fā)色團(tuán)設(shè)計(jì)、合成了可識(shí)別Hg2+和CN-的光化學(xué)傳感器，并對(duì)其光譜性質(zhì)和識(shí)別機(jī)制進(jìn)行了研究，取得了一些有意義的結(jié)果。具體內(nèi)容如下：
　　1.以1,8-萘酰亞胺為熒光團(tuán)，4,5-菲啰啉-9酮為接受體，設(shè)計(jì)合成了一種對(duì)CN-有專一識(shí)別效果的比色型化學(xué)傳感器1a。在THF溶液中，該傳感器與CN-發(fā)生脫氫作用，在可見光下，通過顏色的變化可在瞬間實(shí)現(xiàn)對(duì)CN-的識(shí)別。傳感器1a可以在金

3、屬離子Cu2+的作用下，利用顏色變化的差異，成功的區(qū)分CN-和F-，實(shí)現(xiàn)了專一性識(shí)別，作為參照，又合成了化合物1b，并對(duì)它們的識(shí)別機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　2.以1,8-萘酰亞胺為熒光團(tuán)，1,8-菲啰啉-9酮為識(shí)別基團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了一種對(duì)Hg2+有專一識(shí)別性能的比例型熒光化學(xué)傳感器1c。向傳感器溶液中加入Hg2+時(shí)，該傳感器1c的熒光強(qiáng)度降低，其他金屬離子的加入，熒光化學(xué)傳感器1c的熒光強(qiáng)度變化不大。在Hg2+的存在下，分子的結(jié)構(gòu)被破壞

4、，通過體系顏色的變化，可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)Hg2+的識(shí)別。
　　3.以芘為發(fā)色基團(tuán)，1,8-菲啰啉-9酮和4,7-菲啰啉-5,6-酮為接受體，設(shè)計(jì)合成了一系列對(duì)Hg2+有識(shí)別效果的熒光化學(xué)傳感器2a，2b，2c。其中化學(xué)傳感器2a在Hg2+的作用下，其激基締合物的峰消失，說明其激基締合物的結(jié)構(gòu)被破壞?；衔?c在2×10-6M時(shí)，也存在很大的熒光強(qiáng)度，而且加入Hg2+和Cu2+時(shí)，化合物2c的激基締合物的峰會(huì)消失，而出現(xiàn)芘基團(tuán)的單體峰。