新型喹啉類共軛聚合物及離子識別應用.pdf

1、共軛聚合物作為新興材料領域的焦點受到研究者們的廣泛關注。其由于大的π電子離域骨架及電子的自由移動，展現(xiàn)出優(yōu)異的“信號擴增”特性被廣泛應用在有機發(fā)光二極管(OLED)、薄膜晶體管、太陽能電池、化學傳感器等領域。共軛聚合物由主鏈和側鏈組成，如何合理的設計并利用主、側鏈空間纏繞的特性得到高性能的光電功能材料是一個廣泛關注的科學問題。眾所周知，喹啉及其衍生物具有高的熒光量子產(chǎn)率、優(yōu)異的電子傳輸性能和出色的金屬離子鰲合能力等特點，是一種極具潛力的

2、熒光材料。
　　基于以上現(xiàn)狀，在本學位工作中，設計并制備了喹啉基團在主鏈和側鏈上的兩種類型的共軛聚合物，并研究了其熱穩(wěn)定性、光學性質及電學性質。結合其特定的結合位點和空間結構，探索了這些熒光材料在離子識別中的應用研究。具體本學術論文包括以下四章:
　　第一章，簡述了聚合物的研究進展及其在分析檢測領域的應用，并提出本論文設計思路和主要內容。
　　第二章，基于考察喹啉基團作為主鏈的共軛聚合物材料的性能及應用目的，設計并成功

3、合成了一種主鏈含有苯和喹啉的共軛聚合物。光物理性質研究表明:該聚合物最大紫外吸收和熒光發(fā)射波長分別為325nm和430nm，是一種具有較高的熒光量子產(chǎn)率且藍光發(fā)射的化合物。所得共軛聚合物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及電化學性質。結合其特定的結合位點，進一步探索了該共軛聚合物在金屬離子檢測方面的研究。結果發(fā)現(xiàn):該共軛聚合物能夠對Fe(Ⅲ)選擇性的識別，表現(xiàn)為熒光被猝滅且不受其它離子的干擾。接著，研究了該熒光探針對細胞內Fe(Ⅲ)檢測過程。該工作的特

4、點在于利用簡單的方法將喹啉基團嵌入共軛聚合物主鏈并實現(xiàn)對Fe(Ⅲ)的識別，為共軛聚合物作為熒光探針的開發(fā)提供一個可行的思路。
　　第三章，上述研究中發(fā)現(xiàn)，對離子檢測的熒光探針在生物復雜體系中，受到的干擾性較大，且藍色或綠色熒光材料也具有較大的背景干擾，很大程度了限制了其應用?；诖?，為了得到離子介導熒光增強型紅光共軛聚合物，該部分研究工作設計并制備了以發(fā)射紅光的噻吩及衍生物作為主鏈，喹啉基團作為側鏈的共軛聚合物。該共軛聚合物最大紫

5、外吸收和熒光發(fā)射波長分別為490nm和610nm，是一種能夠發(fā)射紅光的材料。同樣，該共軛聚合物材料表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及電化學性質。金屬離子檢測應用研究中發(fā)現(xiàn)，在Hg(Ⅱ)離子存在下該共軛聚合物的熒光發(fā)生明顯的增強且不受其它離子的干擾。這些表明，該共軛聚合物能夠高選擇性的識別Hg(Ⅱ)離子。進一步開展了其在實際樣品（化妝品）中對Hg(Ⅱ)離子的檢測研究。該工作的特點在于通過適當?shù)脑O計及修飾，成功制備出長波發(fā)色且對Hg(Ⅱ)離子具有高選擇