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本论文的主要内容是Hg2+荧光纳米探针的制备及其性能研究,共分为以下三部分工作：(1)以3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为硅氧偶联剂,把丹酰氯分子以共价键的方式固定在了SBA-15介孔分子筛的孔道内表面,制成了一种有机-无机杂合的Hg2+荧光纳米探针DA/SBA-15 。通过对材料DA/SBA-15一系列的性质表征可以看出,在修饰过程中,SBA-15的六边形孔道结构没有被破坏,修饰后的SBA-15仍然保持着有序的孔道结构。荧光检测数据显示,这种荧光纳米探针对Hg2+有很好的选择性和灵敏度,可以用于Hg2+的定性定量分析,在毒理学以及环境科学中也有潜在的应用价值。(2)基于第一部分的工作,对制得的DA/SBA-15的荧光性质作了进一步的分析研究。结果表明,这种荧光纳米探针可以作为一种双输入的化学控制的INH逻辑门,来执行分子水平的逻辑操作。在实验中,以Hg2+和Cl-(Br-)作为输入信号,以DA/SBA-15的荧光强度变化作为输出信号来构建这个逻辑门。这种把有机荧光分子团固定在SBA-15孔道内形成化学逻辑门器件的方法是非常可行的,把类似的逻辑门组合在一起就可以使它们适应纳米级的复杂操作。(3)利用壳聚糖纳米微粒上的氨基与丹酰氯之间简单的取代反应,把丹酰氯分子共价修饰在了壳聚糖纳米微粒表面,制成了壳聚糖纳米荧光探针DA-CN 。室温下,这种纳米荧光探针在水溶液中有极好的分散性和稳定性。荧光检测表明,DA-CN在很宽的pH值范围内对Hg2+都有很好的选择性和灵敏度。DA-CN可以用于Hg2+的定性定量分析,在生物传感器、毒理学、环境科学中也有潜在的应用价值。此外,通过对苯二甲酰氯与H4的低温聚合反应合成了热致液晶聚合物TLCP,并且利用原位聚合法合成了多壁碳纳米管(MWNTs)与热致液晶聚合物TLCP的复合材料TLCP/MWNTs 。广角X射线衍射(WAXD)结果显示,MWNTs的加入并没有明显的改变TLCP的晶格结构。拉曼光谱的分析结果显示,MWNTs与缠绕在其周围的TLCP分子存在着一定的相互作用,可能是芳环的相互作用(π-堆积)。主体液晶分子与客体碳纳米管之间的相互作用也可以从偏光显微镜(POM)照片中碳纳米管附近的各向同性液晶相的转变得到证实。TLCP/MWNTs的热稳定性和形态学性质也分别用热重分析仪(TGA)、量热示差扫描分析仪(DSC)与扫描电镜(SEM)进行了分析。TGA的分析结果显示,适量的碳纳米管的加入,可以提高热致液晶的热稳定性。DSC的分析结果表明,适量的碳纳米管的加入,可以提高热致液晶的熔融转变温度和各向同性转变温度。这种碳纳米管增强的液晶复合材料有可能在工业生产中得到应用。