新型喹啉類共軛聚合物及離子識(shí)別應(yīng)用.pdf

1、共軛聚合物作為新興材料領(lǐng)域的焦點(diǎn)受到研究者們的廣泛關(guān)注。其由于大的π電子離域骨架及電子的自由移動(dòng)，展現(xiàn)出優(yōu)異的“信號(hào)擴(kuò)增”特性被廣泛應(yīng)用在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、薄膜晶體管、太陽(yáng)能電池、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域。共軛聚合物由主鏈和側(cè)鏈組成，如何合理的設(shè)計(jì)并利用主、側(cè)鏈空間纏繞的特性得到高性能的光電功能材料是一個(gè)廣泛關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。眾所周知，喹啉及其衍生物具有高的熒光量子產(chǎn)率、優(yōu)異的電子傳輸性能和出色的金屬離子鰲合能力等特點(diǎn)，是一種極具潛力的

2、熒光材料。
　　基于以上現(xiàn)狀，在本學(xué)位工作中，設(shè)計(jì)并制備了喹啉基團(tuán)在主鏈和側(cè)鏈上的兩種類型的共軛聚合物，并研究了其熱穩(wěn)定性、光學(xué)性質(zhì)及電學(xué)性質(zhì)。結(jié)合其特定的結(jié)合位點(diǎn)和空間結(jié)構(gòu)，探索了這些熒光材料在離子識(shí)別中的應(yīng)用研究。具體本學(xué)術(shù)論文包括以下四章:
　　第一章，簡(jiǎn)述了聚合物的研究進(jìn)展及其在分析檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并提出本論文設(shè)計(jì)思路和主要內(nèi)容。
　　第二章，基于考察喹啉基團(tuán)作為主鏈的共軛聚合物材料的性能及應(yīng)用目的，設(shè)計(jì)并成功

3、合成了一種主鏈含有苯和喹啉的共軛聚合物。光物理性質(zhì)研究表明:該聚合物最大紫外吸收和熒光發(fā)射波長(zhǎng)分別為325nm和430nm，是一種具有較高的熒光量子產(chǎn)率且藍(lán)光發(fā)射的化合物。所得共軛聚合物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)合其特定的結(jié)合位點(diǎn)，進(jìn)一步探索了該共軛聚合物在金屬離子檢測(cè)方面的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):該共軛聚合物能夠?qū)e(Ⅲ)選擇性的識(shí)別，表現(xiàn)為熒光被猝滅且不受其它離子的干擾。接著，研究了該熒光探針對(duì)細(xì)胞內(nèi)Fe(Ⅲ)檢測(cè)過(guò)程。該工作的特

4、點(diǎn)在于利用簡(jiǎn)單的方法將喹啉基團(tuán)嵌入共軛聚合物主鏈并實(shí)現(xiàn)對(duì)Fe(Ⅲ)的識(shí)別，為共軛聚合物作為熒光探針的開(kāi)發(fā)提供一個(gè)可行的思路。
　　第三章，上述研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)離子檢測(cè)的熒光探針在生物復(fù)雜體系中，受到的干擾性較大，且藍(lán)色或綠色熒光材料也具有較大的背景干擾，很大程度了限制了其應(yīng)用。基于此，為了得到離子介導(dǎo)熒光增強(qiáng)型紅光共軛聚合物，該部分研究工作設(shè)計(jì)并制備了以發(fā)射紅光的噻吩及衍生物作為主鏈，喹啉基團(tuán)作為側(cè)鏈的共軛聚合物。該共軛聚合物最大紫

5、外吸收和熒光發(fā)射波長(zhǎng)分別為490nm和610nm，是一種能夠發(fā)射紅光的材料。同樣，該共軛聚合物材料表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及電化學(xué)性質(zhì)。金屬離子檢測(cè)應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，在Hg(Ⅱ)離子存在下該共軛聚合物的熒光發(fā)生明顯的增強(qiáng)且不受其它離子的干擾。這些表明，該共軛聚合物能夠高選擇性的識(shí)別Hg(Ⅱ)離子。進(jìn)一步開(kāi)展了其在實(shí)際樣品（化妝品）中對(duì)Hg(Ⅱ)離子的檢測(cè)研究。該工作的特點(diǎn)在于通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)及修飾，成功制備出長(zhǎng)波發(fā)色且對(duì)Hg(Ⅱ)離子具有高選擇