新型聚芴膜的构筑及对空气和水中芳烃类爆炸物的检测

基本信息
批准号:21307118
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:赵川德
学科分类:
依托单位:中国工程物理研究院化工材料研究所
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:范桂娟,睢贺良,白军伟,王红梅
关键词:
共轭聚合物荧光光谱芳烃类爆炸物荧光放大荧光膜材料
结项摘要

The conjugated polymers based polyfluoreneethynylene (CPF) is highly sought because of their great potential in the detection of nitroaromatic explosive compounds (NECs),benefiting from their fast response to analyte, high stability, and cost-effectiveness. Till now, there is few studies about one CPF used to detect NECs in air as well as in aqueous sample. In this project, we plan to modify the alkyl-β-cyclodextrin pendant chains into CPF, and immobilize CPF onto the surface of substrate to obtain monolayer fluorescence sensing film (MCP). In virtue of aggregation and big steric hindrance of side chains, the side chains will be used to disperse the main chains of CPF, and prevent fluorescence self-quenching. The CPF can be anchored onto substrate with high yield to obtain satisfying fluorescent intensity. The main chains-stacking structure in MCP will be obtained by researching the film morphology, interaction among the side chains, and fluorescence spectroscopy of MCP in air. The influence of solvent to main chains-stacking structure can be investigated via the fluorescence spectroscopy of MCPs in different ratios of "good" and "poor" solvents. The fluorescent quenching effect mechanism of the side chain to MCP can be explored by placing MCPs in NECs samples. The molecular structure of pendant chains-stacking structure-detection effects can be expatiate clearly by these methods. We hope the studies in the project prompt the development side chain to performance of MCP, give theoretical basis for MCPs in detecting NECs, and provide reference for studying the sensor behavior of other MCPs in air as well as aqueous samples.

由于具有响应速度快、性能稳定和成本低廉等特点,芴类荧光共轭聚合物在痕量芳烃类爆炸物检测领域具有突出的应用前景。目前,在空气和水中均能使用的芴类聚合物传感材料却鲜有报道。本项目通过为芴类聚合物引入烷基-β-环糊精侧链,并利用Click反应将其固载在基质上制备单层聚芴膜。利用侧链分子易簇集的特性和良好的体积排阻效应,分散膜中的芴类聚合物主链,防止发生荧光自淬灭;利用Click反应,使芴类共轭聚合物被高效地固载在基质上,保证膜材料的荧光强度。通过膜的表面形貌、侧链分子间的相互作用信息及膜在空气中荧光光谱,获得聚芴膜在空气中的链堆积结构;通过聚芴膜在不同比例良性/非良性溶剂中的荧光谱图,揭示溶剂对膜中链堆积结构的影响规律,阐述侧链分子对膜中链堆积结构的调控机制;通过膜对空气和水中芳烃类爆炸物的检测效果,探索侧链分子结构对检测效果的影响规律,最终获得侧链分子结构-链堆积结构-荧光检测效果间的关系。

项目摘要

由于具有响应速度快、性能稳定和成本低廉等特点,芴类荧光共轭聚合物在痕量芳烃类爆炸物检测领域具有突出的应用前景。本项目通过为芴类聚合物引入烷基、β-环糊精侧链,并采用化学键合或物理涂覆方式制备聚芴膜。利用侧链分子易簇集的特性和良好的体积排阻效应,分散膜中的芴类聚合物主链,防止发生荧光自淬灭;发展成膜方式,使芴类共轭聚合物均匀分布在基质上,保证膜材料的荧光强度。通过膜的表面形貌、侧链分子间的相互作用信息及膜在空气中荧光光谱,获得膜在空气中的链堆积结构;通过聚芴膜在不同比例良性/非良性溶剂中的荧光谱图,揭示溶剂对膜中链堆积结构的影响规律,阐述侧链分子对膜中链堆积结构的调控机制;通过膜对芳烃类爆炸物的检测效果,探索侧链分子结构对检测效果的影响规律,获得侧链分子结构-链堆积结构-荧光检测效果间的关系。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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