咔唑基聚合物薄膜传感器对痕量TNT和DNT气体的高效检测

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuliumin3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,恐怖活动时有发生,爆炸品危害社会的稳定和国家安全,给人民带来极大地危害。硝基芳香族化合物是制造高爆炸药的重要化合物,除了它们的高爆炸性,硝基芳烃还引来了许多健康问题,例如过量吸入TNT气体可引起肝功能异常,还可能导致严重的神经损伤,同时,它们对环境造成一定的污染,是典型的有机污染物。因此,如何快速准确的对硝基芳烃类爆炸物的检测,特别是在气相的环境条件下,吸引了国内外广泛的研究和关注。  各种各样的化学传感器对硝基芳烃的检测,已被广泛研究和应用。其中,荧光传感器具有高灵敏性、高选择性、高稳定性及使用方便等特点,已经广泛的应用于硝基爆炸物的检测。其检测机理是通过光诱导荧光分子和爆炸物分子之间发生电子转移,导致荧光分子荧光猝灭。其中,以荧光共轭聚合物作为传感器的研究备受瞩目,但是相比于超支化聚合物、树枝状聚合物和微孔聚合物,共轭聚合物薄膜具有致密的结构,通常会阻碍爆炸物分子在聚合物中的有效扩散,这将会极大地限制它们的应用。  本论文采用荧光信号传感的检测方法,制备了以咔唑为传感基团的荧光传感器,分别是以聚硅氧烷为主链和聚硅苯烷为主链的聚合物PCzSiO和PCzSiPh,两种聚合物的侧链均含有咔唑基团,主链均含有硅原子,由于硅的非共轭性,阻止了共轭性的更一步增加,在防止自猝灭现象的同时,赋予了聚合物良好的溶解性和成膜性。  论文第二章研究了两种主链含硅的咔唑基聚合物PCzSiO和PCzSiPh被用来检测炸药TNT和DNT。探讨了聚合物的分子结构、浓度厚度对荧光传感的影响,研究发现,PCzSiPh具有松散的分子链结构,显示出了更好的传感性能,在TNT和DNT的饱和气体中的的猝灭效率分别为91.0±0.3%和94.4±0.3%。此外,PCzSiPh对TNT和DNT的荧光猝灭率对薄膜的厚度表现出了较小的依赖性。同时,PCzSiPh薄膜具有良好的可逆性,较强的成膜能力以及优异的热稳定性和形貌稳定性,这表明他们在传感检测设备有着潜在的应用价值。  论文第三章从提高传感薄膜的孔穴角度出发,通过电化学交联反应将聚合物PCzSiPh和小分子SimCP2作为电化学聚合前体,制备电化学薄膜作为对TNT检测的传感薄膜。研究发现,PCzSiPh电化学聚合薄膜对TNT的传感有很好的响应,在TNT的饱和气体中600 s对TNT的荧光猝灭率高达80.68%。这表明通过循环伏安法制备的PCzSiPh电化学聚合薄膜是一种对TNT气体有着良好传感的薄膜。SimCP2电化学聚合薄膜暴露于TNT气体中600 s对TNT的荧光猝灭率为63.51%。通过实验,PCzSiPh电化学聚合薄膜对TNT气体的响应速度和灵敏度优于SimCP2电化学聚合膜。
其他文献
  石墨烯是一种单原子层的碳二维纳米结构材料,由于其优异的物理和化学性质使其在多个领域得到了广泛应用.在电化学领域石墨烯主要应用在超级电容器[1]、锂电子电池[2]、气
会议
  本文以苊醌二肟(H2L1)与 Mn(Ⅱ)在不同的条件下反应,得到一个簇合物[1,2][Mn3(μ3-O)(L1)3(CH3OH)2(OAc)](1)和两个一维聚合物[Mn6(μ3-O)2(L1)6(CH3OH)2(OAc)2]n(2)、[M
会议
本研究利用PCR直接测序与克隆测序相结合的方法测定了筱翅无声蝗(Asonusbrachypterus)的线粒体基因组序列,并与GenBank上获得的4种网翅蝗线粒体基因组进行了比较分析,以癞蝗科宽
  本工作利用均苯三甲酰三丙氨酸(L-TMTAH3)[1]与 Er(Ⅲ)反应,调控其反应条件,得到一种新的配合物Er2(L-TMTA)2(H2O)3(1).通过 X-单晶衍射测定其结构,结构研究表明该配合物
  吡啶三氮唑类配体作为重要的功能基,一些基于其合成出的配合物具有良好的吸附性能及磁性[1-2].本文以 1,3-二(3-(5-(2-吡啶基))-1H-1,2,4-三氮唑基)丙烷作为配体,与 CoCl
  本工作以N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺(HL)为配体[1]分别与Ni(Ⅱ)、Gd(Ⅲ)反应,得到一个四核镍簇合物[Ni4(L)4(CH3COO)4]·2DMF(1)、一个六核钆簇合物[2][Gd6(L)10(CH3OH)2(N
  本文以 2-氨基-N-{2-[(2-氨基苯酰)氨基]苯基}苯甲酰胺(L)为配体合成了 Cu(Ⅱ)配合物 CuL,将其与人血清白蛋白(HSA)进行杂化,形成了新型的人工金属酶(CuL-HSA).催化氧化
骨骼作为人体一个高度复杂的组织器官,长久以来受到研究者的关注。转录因子在骨骼发育和分化过程中发挥重要作用。本论文主要通过遗传学手段,以小鼠四肢骨发育为模型,研究了两个
  随着单分子磁体的发现,对多核簇的设计和合成成为近十年来的一大热门[1]。相对于多核锰簇和铁簇来说,关于多核钴簇的研究报道较少[2]。本文中,我们合成了一个Co13超分子簇和
  近年来,大环配体合成的金属配合物具有很好的催化活性及生物活性因此一直备受关注.[1]而模板合成方法在合成大环配体中被广泛的使用.[2]我们以金属镍离子为模板,以5,5-二