荧光传感材料的制备及其在含磷毒物检测上的应用研究
发布时间：2021-10-10 10:31
含磷毒物具有强烈的神经毒性,对人类健康和社会安全造成严重威胁。因此发展针对含磷毒物的实时快速检测技术既具有十分重要的科学意义,同时也符合保障国家安全的现实需求。荧光传感法具有便捷高效,操作简单和灵敏度高、检出限低等优点,符合对含磷毒物实时快速检测的发展要求,但存在传感响应时间长、恢复性差以及对不同含磷毒物识别困难等问题。针对这些问题,本论文将从荧光材料的制备、材料的复合改性以及优化数据处理手段等角度出发,丰富荧光传感法在含磷毒物检测中的应用,主要开展了以下三方面的研究工作:在第二章中合成了一种苝酰亚胺衍生物,通过控制溶剂挥发速率研究了该化合物聚集体的自组装特性,通过偏光显微镜考察了聚集体的光学各向异性。利用静电纺丝法成功构筑了该苝酰亚胺衍生物复合的荧光纳米纤维,在纳米纤维内部苝酰亚胺聚集体有序排列,复合纳米纤维表现出明显的光学各向异性。考察了制备的荧光纳米纤维对有机胺的传感响应,相比于直接制备的苝酰亚胺聚集体片层和苝酰亚胺高分子复合膜,通过静电纺丝法制备的复合纳米纤维具有更快的响应速度和更短的恢复时间,这为克服荧光传感法在检测含磷毒物时传感响应时间长、恢复性差等问题提供了新的思路。针对...
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
神经毒剂与乙酰胆碱酯酶作用机理示意图
.2.1 有机小分子荧光探针机小分子荧光探针主要以小分子荧光基团为主体，经过合理修饰，功能的荧光探针。常用的有机小分子荧光基团有罗丹明、香豆素、们包含较大共轭的基团，具有合成简单、荧光量子产率高、易修饰针主要依靠识别基团与待测物发生相互作用产生光学信号，常用于物检测的识别基团通常包括活化羟基和活性 N 原子等。ilato 等[44]早在 1998 年设计开发了首个用于神经毒剂检测的荧光传感利用羟基与神经毒剂反应形成相应的磷酸酯，然后与分子内吡啶基应成环，分子荧光增强。基于相同的分子内环化机理，Swager 等[45列荧光传感探针，如图 1.2 所示。荧光探针上的活性羟基与氟磷酸二，神经毒剂类似物）发生磷酸化反应相结合，之后发生分子内环化生其中探针 1 与 DFP 发生磷酸化反应之后，并不能进一步环化，而探酸化产物可以进一步环化，形成刚性共轭平面，产生强荧光发射，此率更快，检测限更低。该类探针对 DFP 检测灵敏度高，专一性强。
图 1.3 肟羟基传感探针检测机理在神经毒剂的检测中，酸的干扰往往对检测准确率造成严重影响，为了的抗酸性，Kim 等[47]基于硼氟荧光体（BODIPY）发光基团设计了一种全探针，如图 1.4 所示，该荧光探针的荧光量子产率由于中部取代的苯酚基而显著降低。然而，探针化合物中部取代的芳环上联有富电子羟基，该CP 可以发生亲核取代反应，形成探针-DCP 复合体，由于该复合体较大阻效应，阻止了探针化合物的芳环自由旋转，导致分子刚性增强，大大光量子产率。因此该探针分子可作为一种“turn-on”型传感探针用于检测，该分子主要通过酚羟基与 DCP 之间的亲核取代反应来实现检测，酚羟敏感，这显著提高了传感探针的抗酸能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境中有机磷农药污染状况、来源及风险评价[J]. 丁浩东,万红友,秦攀,刘晓晖,刘涛,南岚,国晓春,毕斌,杨勇,卢少勇. 环境化学. 2019(03)
[2]量子点传感体系在有机磷农药残留检测中的应用[J]. 张殿伟,王金菊,王艳萍. 食品研究与开发. 2019(01)
[3]有机磷类农药残留检测技术研究[J]. 刘小琼,王晓媛,李庆聪,戴余波,李金涛. 安徽农业科学. 2019(01)
[4]小麦赤霉病菌对常用杀菌剂的抗性研究[J]. 周仁先. 安徽农业科学. 2018(21)
[5]传感技术在农药残留快速检测中的应用[J]. 霍佳平,张红,王莹,王颜红. 中国食物与营养. 2015(02)
[6]荧光探针技术在聚合物自组装研究中的应用[J]. 罗伟昂,蒋斌杰,程玲,许一婷,陈旭东,戴李宗. 化学进展. 2013(10)
[7]新型苝酰亚胺衍生物的合成及其光学性能[J]. 杜斌,余建华,李志军,丁志军. 合成化学. 2012(04)
[8]Synthesis and fluorescent properties of a novel europium（Ⅲ） complex with terpyridine-capped poly（ethylene glycol）[J]. 张红兴,花秀夫,庹新林,王晓工. Journal of Rare Earths. 2012(07)
[9]化学毒剂侦检的现状与前景[J]. 郭磊,刘勤,房彤宇,谢剑炜. 中国科学:生命科学. 2011(10)
[10]苝酰亚胺衍生物的合成及其应用进展[J]. 徐业伟,朱方华,张林. 材料导报. 2010(21)
博士论文
[1]指纹图谱技术结合化学计量学在某些食品和中药样品质量控制中的应用[D]. 董文江.南昌大学 2013
[2]有机磷敏感材料的制备及气敏特性研究[D]. 黄嘉.电子科技大学 2012
[3]有机磷类农药中毒的快速检测与诊断技术研究[D]. 王利民.南京农业大学 2011
硕士论文
[1]检测神经毒剂类似物化学传感器的合成及应用[D]. 蔡元超.中国科学技术大学 2017
[2]基于肟修饰石墨烯基纳米复合材料的电化学传感器对有机农药残留的检测研究[D]. 张亚.重庆大学 2017
[3]基于P（O）-H键转化的有机磷酸酯和硫代磷酸酯类化合物的合成研究[D]. 李珊.湖南大学 2016
本文编号：3428205
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
神经毒剂与乙酰胆碱酯酶作用机理示意图
.2.1 有机小分子荧光探针机小分子荧光探针主要以小分子荧光基团为主体，经过合理修饰，功能的荧光探针。常用的有机小分子荧光基团有罗丹明、香豆素、们包含较大共轭的基团，具有合成简单、荧光量子产率高、易修饰针主要依靠识别基团与待测物发生相互作用产生光学信号，常用于物检测的识别基团通常包括活化羟基和活性 N 原子等。ilato 等[44]早在 1998 年设计开发了首个用于神经毒剂检测的荧光传感利用羟基与神经毒剂反应形成相应的磷酸酯，然后与分子内吡啶基应成环，分子荧光增强。基于相同的分子内环化机理，Swager 等[45列荧光传感探针，如图 1.2 所示。荧光探针上的活性羟基与氟磷酸二，神经毒剂类似物）发生磷酸化反应相结合，之后发生分子内环化生其中探针 1 与 DFP 发生磷酸化反应之后，并不能进一步环化，而探酸化产物可以进一步环化，形成刚性共轭平面，产生强荧光发射，此率更快，检测限更低。该类探针对 DFP 检测灵敏度高，专一性强。
图 1.3 肟羟基传感探针检测机理在神经毒剂的检测中，酸的干扰往往对检测准确率造成严重影响，为了的抗酸性，Kim 等[47]基于硼氟荧光体（BODIPY）发光基团设计了一种全探针，如图 1.4 所示，该荧光探针的荧光量子产率由于中部取代的苯酚基而显著降低。然而，探针化合物中部取代的芳环上联有富电子羟基，该CP 可以发生亲核取代反应，形成探针-DCP 复合体，由于该复合体较大阻效应，阻止了探针化合物的芳环自由旋转，导致分子刚性增强，大大光量子产率。因此该探针分子可作为一种“turn-on”型传感探针用于检测，该分子主要通过酚羟基与 DCP 之间的亲核取代反应来实现检测，酚羟敏感，这显著提高了传感探针的抗酸能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境中有机磷农药污染状况、来源及风险评价[J]. 丁浩东,万红友,秦攀,刘晓晖,刘涛,南岚,国晓春,毕斌,杨勇,卢少勇. 环境化学. 2019(03)
[2]量子点传感体系在有机磷农药残留检测中的应用[J]. 张殿伟,王金菊,王艳萍. 食品研究与开发. 2019(01)
[3]有机磷类农药残留检测技术研究[J]. 刘小琼,王晓媛,李庆聪,戴余波,李金涛. 安徽农业科学. 2019(01)
[4]小麦赤霉病菌对常用杀菌剂的抗性研究[J]. 周仁先. 安徽农业科学. 2018(21)
[5]传感技术在农药残留快速检测中的应用[J]. 霍佳平,张红,王莹,王颜红. 中国食物与营养. 2015(02)
[6]荧光探针技术在聚合物自组装研究中的应用[J]. 罗伟昂,蒋斌杰,程玲,许一婷,陈旭东,戴李宗. 化学进展. 2013(10)
[7]新型苝酰亚胺衍生物的合成及其光学性能[J]. 杜斌,余建华,李志军,丁志军. 合成化学. 2012(04)
[8]Synthesis and fluorescent properties of a novel europium（Ⅲ） complex with terpyridine-capped poly（ethylene glycol）[J]. 张红兴,花秀夫,庹新林,王晓工. Journal of Rare Earths. 2012(07)
[9]化学毒剂侦检的现状与前景[J]. 郭磊,刘勤,房彤宇,谢剑炜. 中国科学:生命科学. 2011(10)
[10]苝酰亚胺衍生物的合成及其应用进展[J]. 徐业伟,朱方华,张林. 材料导报. 2010(21)
博士论文
[1]指纹图谱技术结合化学计量学在某些食品和中药样品质量控制中的应用[D]. 董文江.南昌大学 2013
[2]有机磷敏感材料的制备及气敏特性研究[D]. 黄嘉.电子科技大学 2012
[3]有机磷类农药中毒的快速检测与诊断技术研究[D]. 王利民.南京农业大学 2011
硕士论文
[1]检测神经毒剂类似物化学传感器的合成及应用[D]. 蔡元超.中国科学技术大学 2017
[2]基于肟修饰石墨烯基纳米复合材料的电化学传感器对有机农药残留的检测研究[D]. 张亚.重庆大学 2017
[3]基于P（O）-H键转化的有机磷酸酯和硫代磷酸酯类化合物的合成研究[D]. 李珊.湖南大学 2016
本文编号：3428205
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