本文關(guān)鍵詞：兩親分子對超分子聚集結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)的調(diào)控研究

  更多相關(guān)文章： 鑭系金屬配合物 自組裝 熒光化學(xué)傳感器 陽離子表面活性劑 檢測

【摘要】：自上世紀50年代Forster和Kasper兩位科學(xué)發(fā)現(xiàn)熒光化合物的濃度效應(yīng)以來,科學(xué)家們已經(jīng)對熒光化合物的基本光物理性質(zhì)及其應(yīng)用做了大量的工作。研究這些豐富多樣的光物理現(xiàn)象不僅有助于理解熒光化合物的發(fā)光和聚集機理,而且可為創(chuàng)制新型功能材料如：化學(xué)傳感器、刺激響應(yīng)性材料、智能發(fā)光材料等提供新思路。然而這方面的研究工作尚處于起步階段,人們對兩親分子的自組裝過程、自組裝機理以及組裝過程對體系物理化學(xué)性質(zhì)的調(diào)控過程的研究還不夠深入。因此,仍需進行大量全面系統(tǒng)地開展相應(yīng)的研究工作。鑒于此,本學(xué)位論文在調(diào)研了聚集誘導(dǎo)猝滅現(xiàn)象(ACQ)、聚集誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象(AIE)聚集誘導(dǎo)能量轉(zhuǎn)移過程以及這些過程對其光物理性質(zhì)的調(diào)控機理的基礎(chǔ)上,立足于實驗室多年來的工作基礎(chǔ),設(shè)計合成了一種以香豆素為能量給體的兩親性Eu(Ⅲ)配合物(EuL3+(Ⅰ)),研究了EuL3+(Ⅰ)在不同溶劑中基本光物理性質(zhì),探索了陰離子表面活性劑與EuL3+(Ⅰ)共組裝過程對其光物理性質(zhì)的調(diào)控過程及機理,利用自組裝體的組成動態(tài)特征實現(xiàn)了對陽離子表面活性劑的高效傳感識別。具體而言,本論文開展了以下兩方面工作：在第一部分工作中,設(shè)計合成了一種以香豆素為Eu(Ⅲ)的能量給體,以1,4,7-三氮壬輪烷的Eu(Ⅲ)配合物為親水頭基、以烷基鏈為疏水尾部的兩親性Eu(Ⅲ)配合物(EuL3+(Ⅰ)),利用IR, NMR, MS以及元素分析等手段對合成化合物進行了表征。動態(tài)光散射(DLS)和透射電鏡(TEM)研究發(fā)現(xiàn)兩親性EuL3+(Ⅰ)可在水中自組裝形成平均直徑約為164 nm的納米顆粒,該聚集過程導(dǎo)致Eu(Ⅲ)的特征熒光被完全猝滅。陰離子表面活性劑SDS可與EuL3+(Ⅰ)通過疏水作用和靜電作用共組裝形成平均直徑約為105 nm的囊泡結(jié)構(gòu),有利于聚集態(tài)的香豆素基團部分解聚為單體態(tài),進而敏化Eu(Ⅲ)的特征熒光。而以單分子態(tài)存在的配合物EuL3+(Ⅱ)可在水中保持高的發(fā)光效率,充分表明EuL3+(Ⅰ)低的發(fā)光效率源自兩親分子自組裝而非配位水的猝滅。在第二部分工作中,我們以EuL3+(Ⅰ)/SDS囊泡型熒光納米界面為傳感平臺,利用自組裝體的組成動態(tài)特征以及陰、陽離子表面活性劑的共組裝過程實現(xiàn)了對季銨鹽類陽離子表面活性劑的高效傳感。以324 nm的光激發(fā)能量給體香豆素時,可大幅敏化Eu(Ⅲ)的特征熒光,敏化效率I/I0=391,當向EuL3+(Ⅰ)/SDS體系中加入陽離子表面活性劑DTAB后,DTAB可與EuL3+(Ⅰ)/SDS共組裝,誘發(fā)EuL3+(D再次聚集,同時香豆素部分聚集為二聚或多聚體,降低了香豆素與Eu(Ⅲ)之間的能量轉(zhuǎn)移效率,DTAB對EuL3+(I)/SDS體系的熒光猝滅效率為0.43,檢出限為2.80 μM。其他表面活性劑TTAB、CTAB、SDS和TX100以及無機鹽如：氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀、氯化銨和三乙胺鹽酸鹽對該傳感體系的光物理性質(zhì)幾乎不產(chǎn)生影響,從而實現(xiàn)了對DTAB的高效檢測。
【關(guān)鍵詞】：鑭系金屬配合物 自組裝 熒光化學(xué)傳感器 陽離子表面活性劑 檢測
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4;O657.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 縮略語6-9
• 第一章 熒光化合物自組裝過程對其光物理性質(zhì)的調(diào)控9-25
• 1.1 聚集誘導(dǎo)猝滅現(xiàn)象9-13
• 1.2 聚集誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象13-17
• 1.3 聚集誘導(dǎo)能量轉(zhuǎn)移過程17-20
• 1.4 其它超分子聚集體的光物理性質(zhì)20-22
• 1.5 展望22-25
• 第二章 兩親性Eu(Ⅲ)配合物聚集過程對其光物理性質(zhì)的調(diào)控研究25-39
• 2.1 引言25
• 2.2 實驗部分25-30
• 2.2.1 試劑與儀器25-26
• 2.2.2 溶液配制26-27
• 2.2.3 合成及表征27-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-37
• 2.3.1 EuL~(3+)(Ⅰ)在水中的自組裝行為30-31
• 2.3.2 EuL~(3+)(Ⅰ)的光物理性質(zhì)31
• 2.3.3 EuL~(3+)(Ⅰ)在有機溶劑中的光物理性質(zhì)31-32
• 2.3.4 表面活性劑對EuL~(3+)(Ⅰ)光物理性質(zhì)的調(diào)控32-33
• 2.3.5 EuL~(3+)(Ⅰ)光物理性質(zhì)對SDS濃度的依賴性33-34
• 2.3.6 SDS對EuL~(3+)(Ⅰ)自組裝結(jié)構(gòu)的調(diào)控34-35
• 2.3.7 EuL~(3+)(Ⅰ)的熒光衰減光譜35-37
• 2.4 小結(jié)37-39
• 第三章 EuL~(3+)(Ⅰ)/SDS熒光傳感體系的構(gòu)建及其對陽離子表面活性劑的高效傳感39-47
• 3.1 引言39-40
• 3.2 實驗部分40-41
• 3.2.1 試劑與儀器40
• 3.2.2 溶液配制40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-45
• 3.3.1 EuL~(3+)(Ⅰ)/SDS熒光納米界面的光物理性質(zhì)41-42
• 3.3.2 EuL~(3+)(Ⅰ)/SDS熒光納米界面的傳感行為42
• 3.3.3 EuL~(3+)(Ⅰ)/SDS熒光納米界面對DTAB的檢出限42-43
• 3.3.4 EuL~(3+)(Ⅰ)/SDS熒光納米界面對DTAB的特異性識別43
• 3.3.5 傳感機理研究43-45
• 3.4 小結(jié)45-47
• 總結(jié)47-49
• 參考文獻49-61
• 附錄61-65
• 致謝65-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67

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