【摘 要】
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硝基芳香族类爆炸物被不法分子利用时会威胁国家安全、社会稳定。另外,硝基芳香族类爆炸物可以被应用于开采矿石、兴修水利、地震勘测等各种现代工业;又因其吸电子能力强、着色能力强等特点,被广泛应用于染料、医学、农业等领域。然而这类化合物很难在环境中自降解,容易造成土壤、水体污染。因此,实现在水相中对硝基芳香族类爆炸物的高灵敏检测对社会安全以及人体健康具有十分重要的意义。实现在水相中硝基爆炸物的高效荧光传感
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硝基芳香族类爆炸物被不法分子利用时会威胁国家安全、社会稳定。另外,硝基芳香族类爆炸物可以被应用于开采矿石、兴修水利、地震勘测等各种现代工业;又因其吸电子能力强、着色能力强等特点,被广泛应用于染料、医学、农业等领域。然而这类化合物很难在环境中自降解,容易造成土壤、水体污染。因此,实现在水相中对硝基芳香族类爆炸物的高灵敏检测对社会安全以及人体健康具有十分重要的意义。实现在水相中硝基爆炸物的高效荧光传感检测,一直是荧光传感领域中的难题。本论文通过制备含有聚集诱导发光(AIE)活性以及富电子的多官能化单体(如四苯乙烯、三苯胺等),采用Suzuki-细乳液聚合方法,制备了一系列可在水相中均一、稳定分散的共轭多孔聚合物纳米粒子,探究了聚合物纳米粒子在水相中的荧光传感性能,具体如下:将单体9,10-蒽二硼酸二频哪酯分别与双溴代四苯乙烯、四溴代四苯乙烯通过Suzuki-细乳液聚合法(A2+B2,A2+B4)进行聚合,制备出线性共轭聚合物l-PAn TPE纳米粒子与交联聚合物PAn TPE纳米粒子。二者的平均粒径尺寸约为73 nm;其中交联聚合物PAn TPE具有介孔结构,孔径为3.5 nm,比表面积为49.3 m~2 g-1。在爆炸物的纯水相检测中,相比较1,3,5-三硝基苯(TNB)与2,4-二硝基甲苯(DNT),聚合物l-PAn TPE与PAn TPE对2,4,6-三硝基苯酚(TNP)的猝灭常数更大,选择性更好;相比较聚合物l-PAn TPE而言,PAn TPE对TNP的猝灭常数更大(4.0×10~4 M-1),表明多孔结构有利于增大传感材料与分析质的接触面积、促进分析质的吸附/扩散,从而提升了聚合物的荧光传感性能。在聚合物中保留了具有AIE活性的四苯乙烯基团,引入了富电子的三苯胺基团,合成了平均粒径尺寸分别为90 nm和64 nm的两种多孔结构的交联聚合物PTATE2与PTATE4纳米粒子。孔径分别为4.3 nm和4.8 nm,属于介孔结构,比表面积分别为20.3 m~2 g-1和13.6 m~2 g-1。在纯水相中两种共轭多孔聚合物实现了对TNP的高灵敏性、高选择性检测,检测限低至564 n M,猝灭常数达到2.4×10~4 M-1。采用两种聚合物纳米粒子对真实环境水样中TNP检测的加标回收率接近100%,t检验法证实了在95%置信度下,采用PTATE2与PTATE4纳米粒子的荧光传感方法测得的结果与HPLC分析没有显著差别,表明本论文通过聚合物荧光传感实现了对水相中TNP的可靠检测。
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