新型AIE传感器的合成与性能研究

发布时间：2021-06-01 02:28

　　随着世界范围内化工、医药、农药以及材料等行业的发展,离子在这些领域中扮演的角色越来越重要。Fe³⁺不仅在生物过程中起着至关重要的作用,而且在叶绿素的合成、硝酸盐的还原等自然现象中也扮演着重要的角色。所以,对于其含量的控制非常重要。同时,离子污染和离子中毒事件也常有发生,比如:Cu²⁺、Cr³⁺和Pb²⁺污染,Hg²⁺和CN-中毒。因此,如何快速识别、检测和分离这些离子是极其重要的!鉴于此,本论文设计合成了三种用于重金属离子、过渡金属离子与有毒离子识别的传感器,并对其离子识别性能进行了研究。论文包括四部分:1、绪论介绍了离子识别的背景,聚集诱导荧光发射（aggregation-induced emission,AIE）效应及其研究进展,同时详细介绍了基于AIE效应的传感器在检测方面的研究,重点阐述了在离子检测、分子检测以及生物分子检测等方面的研究进展。2、基于长烷氧基链酰腙的超分子聚合物凝胶对多分析物的超敏检测我们将多种自组装驱动力和配位结合位点合理的引入同一分子,合成了一种功能... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型AIEgens

新型AIE传感器的合成与性能研究-2-仅仅局限于纯碳氢化合物[38-39]和金属配合物的结构[40-41]，而是合成了新颖的含有杂原子[42-43]和大分子[44,45]的AIEgens。更重要的是，基于AIE的新型材料已经成功的应用于有机光电器件[46-48]、化学和生物传感器[49,50]、细胞成像[51-53]、多反应材料[54-55]、凝胶科学[56]、有机发光二极管(OLEDs)[57,58]和光电设备[59-61]等诸多领域。因此，具有AIE特征的材料是科学界深入了解聚合的机制过程、结构-性质关系以及推动实际和高科技应用[62-63]的有利工具。图1.1典型AIEgens1.4基于聚集诱导发光效应(AIE)的传感器在检测方面的研究如图1.2所示，传感器就是受体与目标物相互作用，以触发来自传感器的可检测信号，从而报告有用的信息。到目前为止，从小分子，金属配合物和大环到凝胶，碳纳米管，量子点和纳米颗粒，已经合成了各种各样的AIE化学传感器。这些系统广泛应用于传感和检测阳离子、阴离子、分子等。图1.2传感器工作原理1.4.1离子检测方面的研究离子检测在环境、医学、生物和安全等诸多领域都具有重要意义[64]。不同的阳离子在生物体中起着非常重要的作用[65]。但是，因矿山、金属电镀、工业废弃物等人类活动产生的有毒金属离子污染，可通过直接的毒性和生物积累，对环境和人类造成严重的危害[66-67]。环境中过量的铜离子会造成环境污染。在医学上，生物体内过量的铜及其化合物可造成神经退行性疾病(帕金森症和阿尔茨海默疾病)，但铜离子又是必不可少的微量元素[68-69]。Hg2+离子是一种剧毒离子，汞和汞盐常用于许多工业过程和产品中，如化工

兰州交通大学硕士学位论文-3-生产或矿业副产品。因此，广泛分布于空气、水和土壤中[70-71]。水体中Fe3+过量时会引发“红河”现象。但Fe3+作为重要的基础元素之一，与多种生物过程(氧代谢、电子传递、转录调控等)有着重要的关系[72-73]。此外，Fe3+还参与了许多自然现象，如叶绿素的合成，硝酸盐的还原，氧的代谢等[74]。另外，Fe3+是影响水中浮游植物生长的重要因素[75]。氰化物(CN)被认为是环境中毒性最大的阴离子。即使是小剂量的CN对哺乳动物来说也是致命的，因为它容易与细胞色素c氧化酶中的铁结合，破坏电子传递，导致缺氧[76-79]。尽管如此，氰化物在现代工业的许多方面都有着广泛的应用，如金银的湿法冶炼，电镀技术，合成纤维，除草剂等，这些都会使氰化物离子通过水和食物链进入人体[80-84]。因此，设计并合成可检测这些离子的高灵敏度，高选择性的传感器是非常重要的。图1.3a)主客体体系的形成；b)识别Fe3+的机理2017年，Yao等人[85]报道了一种基于水溶性柱[5]芳烃(化合物1)和水溶性苝二酰亚胺衍生物(化合物2)的新型超分子主-客体体系。化合物2的水溶液中加入化合物1的过21


本文编号：3209483