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荧光共轭聚合物合成及其在金属离子检测中的应用

作　者: 王安宁
导　师: 朱进
学　校: 南京大学
专　业: 化学工程
关键词: 共轭聚合物化学传感器共聚物金属离子荧光淬灭超分子氢键
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

共轭聚合物(Conjuated Polymers,CPs),是一类重要的有机半导体发光材料。自1977年,麦克德尔米德等人首次发现聚乙炔的导电性以来,有关共轭聚合物的研究得到了迅猛的发展。共扼聚合物光电材料的研究已经成为当今高分子科学的一个研究热点。共轭聚合物光电材料在生物与化学传感、场效应晶体管、有机发光二极管、太阳能电池等领域的应用研究得到了广泛的发展。各种不同结构、不同发光波长、不同功能的共扼聚合物正在被源源不断地开发出来。共轭聚合物作为荧光传感器的材料的研究始于20世纪90年代中期。由于其独特的电子结构,决定了荧光共轭聚合物具有分子导线效应,可以在不改变结合常数的条件前提下合成百倍放大的荧光信号。这为设计高灵敏的化学传感器提供了一个崭新的机遇。因而,近几年来基于荧光共轭聚合物的生物化学传感器在金属离子、有机分子以及生物分子检测等领域收到了日益广泛的关注,并且逐渐成为当前的研究热点。本文研究工作中,作者主要对基于苯胺基团的共轭聚合物制备及其在传感方面的应用进行了研究。其主要内容共有三个方面,第一,概述了荧光材料的发展、荧光分子传感器、共轭聚合物传感器的原理以及应用。第二,根据Sonogashira偶合反应机理,合成了以苯胺为官能团的聚乙炔—苯胺共轭聚合物(P1,P1L),以及其它的相似结构的共轭聚合物(P2—P5),并通过核磁共振,凝胶渗透色谱等对它们进行了表征。研究了共轭聚合物与金属离子的相互作用,金属离子对其它共轭聚合物没有显著淬灭作用,汞离子对共轭聚合物P1有特异性的荧光淬灭作用,而其他金属离子对共轭聚合物P1的荧光淬灭没有显著的特性。第三,合成了交联剂双酚A型环氧树脂,及其基于氢键连接的超分子。第IV页

全文目录

中文摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-27
  1.1 引言  10-11
  1.2 荧光原理以及荧光材料  11-16
    1.2.1 荧光原理  11-12
    1.2.2 分子结构与荧光  12-13
    1.2.3 荧光相关参数  13
    1.2.4 荧光材料分类  13-15
      1.2.4.1 无机荧光材料  14
      1.2.4.2 有机小分子荧光材料  14-15
      1.2.4.3 有机高分子荧光材料  15
    1.2.5 影响荧光因数  15-16
      1.2.5.1 溶剂  15-16
      1.2.5.2 温度  16
      1.2.5.3 pH值  16
  1.3 荧光分子传感器  16-19
    1.3.1 分子荧光探针  16
    1.3.2 荧光分子传感器设计原理  16-19
      1.3.2.1 光诱导电子转移(PET)  17
      1.3.2.2 电荷转移(CT)  17-18
      1.3.2.3 电子能量转移(EET)  18-19
  1.4 共轭聚合物传感器  19-21
    1.4.1 共轭聚合物概述  19-20
    1.4.2 荧光共轭聚合物信号放大机理  20-21
  1.5 本研究工作的主要内容  21-22
  参考文献  22-27
第二章共轭聚合物合成及检测  27-48
  2.1 实验试剂及仪器  27-28
    2.1.1 实验试剂  27-28
    2.1.2 实验表征  28
  2.2 合成路线  28-38
    2.2.1 合成步骤  29-38
  2.3 P1谱图分析  38-44
    2.3.1 P1紫外滴定图分析  38-39
    2.3.2 P1荧光滴定谱图  39-40
    2.3.3 金属离子选择性  40-42
    2.3.4 分子量对荧光影响  42-44
  2.4 不同主链结构对荧光的影响  44-46
  2.5 小结  46-48
第三章基于氢键的橡胶条超分子合成  48-54
  3.1 实验试剂及仪器  48-53
    3.1.1 实验试剂  48
    3.1.2 实验表征  48
    3.1.3 双酚A型环氧树脂的合成  48-50
    3.1.4 超分子合成  50-53
  小结  53-54
参考文献  54-56
硕士期间己发表和待发表文章  56-57
致谢  57-58

荧光共轭聚合物合成及其在金属离子检测中的应用

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