1、隨著工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展,環(huán)境污染也隨之越來越嚴(yán)重,其中大量的離子隨著尾氣、污水等被排放入大氣、土壤、水中。這些離子進(jìn)入環(huán)境后,不僅很難被生物體分解,還會(huì)沿著食物傳遞,在生物體內(nèi)大量聚集,擾亂生物正常的新陳代謝活動(dòng),最終危害人類的健康。所以及時(shí)檢測(cè)出有害的離子,阻止它們進(jìn)入人體,這就需要開發(fā)出具有高選擇性、高靈敏度、成本低廉、性能穩(wěn)定的離子檢測(cè)技術(shù)。共軛聚合物熒光傳感器由于具有強(qiáng)的熒光量子產(chǎn)率、摩爾消光系數(shù)和所獨(dú)有的傳感信號(hào)放大效應(yīng),在離

2、子檢測(cè)技術(shù)研究和應(yīng)用中受到了廣泛關(guān)注。目前,尋找一種新型的、高穩(wěn)定性和高量子產(chǎn)率的熒光信號(hào)基團(tuán)以及一種靈敏度高的識(shí)別基團(tuán)成為了人們研究共軛聚合物熒光傳感器的熱點(diǎn)。
　　本論文中以含有剛性平面聯(lián)苯結(jié)構(gòu)單元的芴為主要的信號(hào)基團(tuán),以同樣具有剛性平面結(jié)構(gòu)且含有易于與離子相互作用的氮原子的鄰菲羅啉單元為識(shí)別基團(tuán),同時(shí)通過添加苯并噻二唑和4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑調(diào)節(jié)共軛聚合物的熒光發(fā)射光譜。主要內(nèi)容如下:
　　(1

3、)第二章采用鈀催化下的Suzuki偶合反應(yīng)合成了以95％(摩爾比)9,9-二辛基芴為信號(hào)基團(tuán)、5%(摩爾比)鄰菲羅啉為識(shí)別基團(tuán)的藍(lán)光共軛聚合物:聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基-co-鄰菲羅啉-3,8-二基),命名為PPF。通過紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、凝膠滲透色譜、熱重分析( TG)對(duì) PPF進(jìn)行了表征,并分別測(cè)定了15種離子(Cd2+、Ca2+、Hg2+、Sn2+、In3+、Pd2+、Na+、Zn2+、Cu2+、K+、Mg2+、

4、Cl–、2CO3?、2SO4?、NO3?)在不同數(shù)量級(jí)濃度下對(duì) PPF的熒光淬滅行為。研究表明:聚合物 PPF不但對(duì)過渡金屬離子有不同程度的響應(yīng),而且對(duì)主族金屬離子也有一定的響應(yīng);各離子在不同濃度下對(duì)聚合物PPF的熒光發(fā)射峰位置均沒有產(chǎn)生改變;Zn2+、Pd2+、Cu2+對(duì)聚合物 PPF在λEM=417 nm處的熒光淬滅最為明顯,淬滅效率最高;2CO3?對(duì)聚合物 PPF的熒光發(fā)射峰強(qiáng)弱產(chǎn)生了反常,隨著2CO3?濃度的增加,聚合物 PPF

5、的熒光發(fā)射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),而Cl–、2SO4?、NO3?對(duì)PPF在λEM=417 nm處的熒光發(fā)射逐漸減弱,所以PPF對(duì)2CO3?具有一定的選擇性。
　　(2)第三章采用鈀催化下的Suzuki偶合反應(yīng)合成了以85%(摩爾比)9,9-二辛基芴、5%(摩爾比)的苯并噻二唑?yàn)樾盘?hào)基團(tuán)、10%(摩爾比)鄰菲羅啉為識(shí)別基團(tuán)的黃光共軛聚合物,聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基-co-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-co-鄰菲羅啉-3,8-

6、二基),命名為PPFB,其中添加5%(摩爾比)的苯并噻二唑是為了調(diào)節(jié)PPFB的熒光發(fā)射光譜。通過紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、凝膠滲透色譜、熱重分析對(duì)PPFB進(jìn)行了表征;并利用熒光分光光度計(jì)分別測(cè)定了15種離子(Cd2+、Ca2+、Hg2+、Sn2+、In3+、Pd2+、Na+、Zn2+、Cu2+、K+、Mg2+、Cl–、2CO3?、2SO4?、NO3?)在不同數(shù)量級(jí)濃度下對(duì)PPFB的熒光淬滅行為。研究表明:聚合物PPFB與PPF一樣,不

7、但對(duì)過渡金屬離子有不同程度的響應(yīng),而且對(duì)主族金屬離子也有一定的響應(yīng);各離子在不同濃度下對(duì)聚合物PPFB在λEM=415 nm、λEM=542 nm的熒光發(fā)射峰位置均沒有產(chǎn)生改變;在λEM=415 nm處對(duì)聚合物PPFB淬滅效率最高的還是Pd2+、Cu2+;在λEM=542 nm處, Sn2+、Hg2+、Pd2+、Cu2+對(duì)聚合物PPFB的淬滅效率最高;隨著2CO3?濃度的增加,聚合物PPFB在λEM=415 nm處的熒光發(fā)射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)

8、,λEM=542 nm處的熒光發(fā)射強(qiáng)度逐漸減弱,而Cl–、2SO4?、NO3?對(duì)PPFB在λEM=415 nm、λEM=542 nm處的熒光發(fā)射均逐漸減弱,所以PPFB對(duì)2CO3?具有一定的選擇性,且選擇性比PPF好一些。
　　(3)第四章采用鈀催化下的Suzuki偶合反應(yīng)合成了以85%(摩爾比)9,9-二辛基芴、5%(摩爾比)4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑?yàn)樾盘?hào)基團(tuán)、5%(摩爾比)鄰菲羅啉為識(shí)別基團(tuán)的紅光共軛聚合

9、物:聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基-co-二(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-co-鄰菲羅啉-3,8-二基),命名為 PPFD,其中添加5%(摩爾比)的4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑是為了調(diào)節(jié)PPFD的熒光發(fā)射光譜。通過紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、凝膠滲透色譜、熱重分析對(duì) PPFD進(jìn)行了表征;并利用熒光分光光度計(jì)分別測(cè)定了15種離子(Cd2+、Ca2+、Hg2+、Sn2+、In3+、Pd2+、N

10、a+、Zn2+、Cu2+、K+、Mg2+、Cl–、2CO3?、2SO4?、NO3?)在不同數(shù)量級(jí)濃度下對(duì) PPFD的熒光淬滅行為。研究表明:聚合物 PPFD與 PPF一樣,不但對(duì)過渡金屬離子有不同程度的響應(yīng),而且對(duì)主族金屬離子也有一定的響應(yīng);各離子在不同濃度下對(duì)聚合物 PPFD在λEM=417 nm、λEM=640 nm的熒光發(fā)射峰位置均沒有沒有產(chǎn)生改變;在λEM=417 nm處淬滅效率最高的還是 Pd2+、Cu2+;Sn2+、Hg2+