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发光分子/介孔分子筛组装传感材料的研究

张慧东  
【摘要】:采用介孔分子筛MCM-41 或MCM-48 作为载体,与不同的发光传感分子组装得到不同用途的传感材料。通过对材料传感性能的考察可以发现,介孔分子筛的比表面积大、孔道排列规则有序、表面带有羟基、合成工艺简单、具有环境亲和力等众多特点使材料的性能得到极大的提高,验证了载体的不同可以改变传感材料性能的结论。 合成了五种二亚胺钌配合物,与MCM-41 组装后得到具有氧气传感能力的材料。该材料的氧气透过率高,氧气分子与传感分子接触充分,且具有一定的独立性,可以直接应用于实际。其中[Ru(tmephen)3]2+/MCM-41 对氧气的灵敏度I0 /I100可以高达39.5,淬灭时间为1.7 s,还原时间为5.0 s。 制备了两种金属卟啉铂化合物与MCM-41 的组装体,该组装体也具有高效的氧气传感能力。其中PtTMPyP4+/ MCM-41 性能更为优越:灵敏度为55.50,淬灭时间为0.33 s,还原时间为26.62 s。选择具有三维孔道结构的MCM-48 作为载体,得到了各项性能指标更好的氧气传感材料。 以TTMAPP 为传感分子与MCM-41 形成组装材料,金属铜离子和锌离子会对该材料的发光光谱产生不同的影响,即使在金属离子浓度很低只有1 ppm 时,这种作用也是十分明显的,也就是说TTMAPP/MCM-41 对低浓度的金属离子也具有较高的灵敏度。 设计、合成了一种长碳链喹吖啶酮衍生物BEDAHQA,利用MCM-41 作为载体与之组装得到传感材料。该材料具有金属依赖性,金属离子会使其发光淬灭。同时由于喹吖啶酮侧链上乙二胺基团的引入使发光基团与螯合基团分离,有效地避免了pH 值的影响。


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