基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移熒光薄膜的制備和傳感性能研究.pdf

1、該實驗室以芘作為熒光活性物種,利用芘的熒光特性,通過改變基質(zhì)和連接臂的類型,制備得到了幾種不同類型的熒光傳感薄膜材料.早期的工作是將芘簡單物理包埋于交聯(lián)的殼聚糖膜中,或?qū)④藕唵蔚鼗瘜W(xué)修飾到殼聚糖膜或石英玻片上,實現(xiàn)了對溶劑極性、水的綜合品質(zhì)或水體中亞硝酸鹽的檢測.后來又引入分子識別的概念,在傳感元素附近引入其主體化合物,或在連接臂中引入某些識別位點,利用主客體或氫鍵作用,分別實現(xiàn)了對水體、甲醇或乙醇中硝基甲烷和水體中二元羧酸的選擇性識別

2、.值得注意的是,以上工作均以芘作為熒光傳感元素,利用芘的單體峰I<,1>和I<,3>的比值對介質(zhì)極性的依賴性,以及易于形成激基締合物的特點,實現(xiàn)了對多種物質(zhì)的傳感.丹磺酰也是一種典型的極性敏感熒光基團,但不同于芘,其特殊的給體/受體結(jié)構(gòu)使得丹磺酰受光激發(fā)后可以發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,發(fā)射雙重熒光.其電荷轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)衰減發(fā)射的熒光對溶劑極性、粘度以及環(huán)境溫度均非常敏感.基于丹磺酰的以上特點,在該工作中,將丹酰氯引入體系,試圖通過不同的連接臂將其

3、化學(xué)鍵合到不同的基質(zhì)表面,利用其電荷轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)發(fā)射的熒光對環(huán)境的敏感性,制備得到幾種不同于芘的新型熒光傳感功能薄膜材料.(一)以高分子殼聚糖膜為基質(zhì),利用殼聚糖膜表面存在的大量氨基,將熒光物種丹磺酰化學(xué)結(jié)合到膜表面.丹磺?；鶊F上的磺?；D(zhuǎn)化為吸電子能力更強的磺酰胺基,有利于丹磺酰的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移態(tài)的熒光發(fā)射.該膜在乙醇中發(fā)射雙重熒光,其最大發(fā)射波長在460 nm,而在水中的最大發(fā)射波長紅移至505 nm,同時定域激發(fā)態(tài)熒光消失.該膜的熒

4、光對乙醇/水混合體系的組成具有良好的線性響應(yīng)關(guān)系,可以用來檢測乙醇中水的含量.(二)以剛性玻璃為基質(zhì),采用柔性長臂將丹磺酰固定到基質(zhì)表面.柔性長臂的引入降低了基質(zhì)對傳感元素的影響,因此丹磺?？梢宰畲蟪潭鹊乇３制渥杂蓱B(tài)熒光性質(zhì).該膜電荷轉(zhuǎn)移態(tài)熒光光譜的最大發(fā)射強烈依賴于溶劑的極性,并且具有良好的線性關(guān)系,可用于極性的無損檢測.(三)以剛性玻璃為基質(zhì),在柔性長臂中引入二乙三胺,將丹磺酰固定到玻璃基質(zhì)表面.二乙三胺是銅離子很好的絡(luò)合劑,能夠選