芳香基官能化聚硅氧烷的设计、合成及其荧光响应研究

摘要

荧蒽及其衍生物具有极其优异的荧光性能，基于该类荧光基团的小分子化合物已经得到了广泛应用。本文利用Knoevenagel/Diels-Alder反应，将该类荧光基团引入聚硅氧烷，制备得到以聚硅氧烷为主链，端基连有荧光基团的基于聚硅氧烷的新型荧光聚合物。进一步通过核磁共振谱（H谱等）、元素分析等手段对合成的聚合物进行了结构表征和分析，并且通过热重分析研究了其热力学性质。结果表明，Knoevenagel/Diels-Alder反应成功进行，该荧光聚合物得到成功制备，而且具有良好的热稳定性。
　　通过荧光光谱仪等测试手段研究了荧葸有机硅聚合物对金属阳离子的荧光响应，结果表明:在加入各种碱金属和过渡金属阳离子后，只有铁离子存在下发生了明显的荧光猝灭现象，而其他金属阳离子对荧光发射基本没有影响。同时，研究了荧蒽有机硅聚合物对铁离子的选择性响应能力，通过在荧蕙有机硅聚合物溶液中加入铁离子与未加入铁离子的荧光强度对比发现，相对于其他金属阳离子，该聚合物对铁离子具有更好的选择性。
　　研究了荧蒽有机硅聚合物在四氢呋喃稀溶液中对铁离子的荧光响应能力，发现随着铁离子浓度的增加，荧光强度逐渐降低，所得的Stern-Volmer(SV)曲线是一条向上弯曲的曲线，这表明随着铁离子浓度的增加，荧蒽有机硅聚合物的检测效率越来越高。另外通过变温荧光测试和荧光寿命测试对其猝灭机理进行了详细分析。
　　进一步设计并合成了多苯基苯有机硅聚合物。多苯基苯衍生物的特殊三维结构，能够有效地抑制各个分子之间的π-π相互作用，而且限制了分子本身各个苯环的共轭度，具有优异的荧光性能。通过荧光测试，研究了多苯基苯有机硅聚合物对铁离子的选择性响应能力。研究发现，在多苯基苯有机硅聚合物的稀溶液中，溶液对铁离子具有良好的选择性响应能力，而且其对铁离子检测的Stem-Volmer(SV)曲线呈向上弯曲。通过紫外吸收光谱和对双分子猝灭过程速率常数的计算，分析了其对铁离子的猝灭机理。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 传统检测铁离子的技术

1．2．1 原子光谱技术

1．2．2 电感耦合等离子体(ICP)技术

1．2．3 电化学分析技术

1．2．4 其它检测技术

1．3 新型检测痕量铁离子的技术-化学传感技术

1．4 用于检测铁离子的荧光探针的研究进展

1．4．1 金属有机框架化合物(MOFs)对铁离子的检测

1．4．2 量子点(QD)对铁离子的检测

1．4．3 基于荧光小分子对铁离子的检测

1．4．4 基于聚合物分子对铁离子的检渊

1．5 课题的提出及拟开展的工作

1．5．1 课题提出的意义

1．5．2 拟开展的工作

参考文献

第二章 荧蒽官能化马来酰亚胺聚硅氧烷合成及荧光性质研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂及合成原料

2．2．2 试剂的纯化及处理方法

2．2．3 测试方法

2．2．4 合成过程

2．3 结果与讨论

2．3．2 双(二苯基荧蒽童舱化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)的光学性质

2．3．3 双(二苯基荧蒽官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)的热力学性质

2．3．4 双(二苯基荧蒽官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)对铁离子的选择性荧光响应研究

2．3．5 稀溶液中双(二苯基荧蒽官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)对铁离子的荧光响应性质研究

2．3．6 稀溶液中双(二苯基荧蒽官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)对铁离子的荧光响应机理的研究

2．3．7 双(二苯基荧蒽官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMDF)固体基质实验

2．4 本章小结

参考文献

第三章 多苯基苯官能化马来酰亚胺聚硅氧烷合成及荧光性质研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．3 测试方法

3．2．4 合成过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 双(四苯基苯官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMTPB)的光学性质

3．3．2 双(四苯基苯官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMTPB)对铁离子的选择性荧光响应研究

3．3．3 稀溶液中双(四苯基苯官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMTPB)对铁离子的荧光响应研究

3．3．4 稀溶液中双(四苯基苯官能化马来酰亚胺基)聚硅氧烷(PMTPB)对铁离子的荧光响应猝灭机理的研究

3．4 本章小结

参考文献

第四章 结论

致谢

在读硕士学位期间发表的论文