本文關(guān)鍵詞：具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性的分子自組裝及應(yīng)用

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【摘要】：在稀溶液或單分子狀態(tài)下不發(fā)熒光(或發(fā)弱熒光),在聚集狀態(tài)下熒光大幅度增強的現(xiàn)象稱為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission,AIE)效應(yīng)。AIE效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)推動了發(fā)光材料的發(fā)展,而分子自組裝是構(gòu)筑新型功能納米材料的主要方法之一,在bola型兩親性分子中引入AIE分子,可實現(xiàn)發(fā)光納米功能材料的制備�；贏IE效應(yīng)的發(fā)光材料由于其具有高的靈敏度和選擇性,超快的響應(yīng)性,操作簡單等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于生物檢測、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域。本論文將分子自組裝與AIE效應(yīng)相結(jié)合,構(gòu)筑具有響應(yīng)性的發(fā)光材料,并探索了具有AIE效應(yīng)的分子在離子檢測方面的應(yīng)用。研究的主要內(nèi)容包括以下兩個部分:1.基于a-氰基二苯乙烯發(fā)光團的兩親性分子的濃度依賴性和光響應(yīng)性自組裝。結(jié)合a-氰基二苯乙烯類衍生物具有的光致異構(gòu)特性及熒光性能,將其引入到兩親性分子自組裝中,合成了一種新的bola型兩親性分子((Z)-CNBE-12)。研究發(fā)現(xiàn)該分子在水溶液中的自組裝行為具有濃度依賴性,即在不同濃度范圍可以自組裝形成小片狀或螺旋狀納米結(jié)構(gòu)。值得關(guān)注的是,螺旋狀的納米線是由單分子扭曲排列形成的,這在實驗上驗證了De Gennes提出的液晶彈性體理論中的扭轉(zhuǎn)模型。另外,該分子具有光致異構(gòu)特性導(dǎo)致其自組裝形貌也具有光響應(yīng)性。雖然((Z)-CNBE-12)在溶液中可以形成多種納米結(jié)構(gòu),但由于去濕效應(yīng)的影響,在干態(tài)得到的均是納米纖維結(jié)構(gòu)。這一工作為智能軟物質(zhì)材料的構(gòu)筑提供了新的思路。2.基于苯并噻唑分子的高選擇性熒光傳感器的合成及對Zn~(2+)的檢測。由于Zn~(2+)在生命系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色,對Zn~(2+)的檢測在生物和環(huán)境領(lǐng)域具有十分重要的意義。熒光化學(xué)傳感器由于其操作簡單、成本低、靈敏度高等特性一直被用于離子檢測方面。因此,我們設(shè)計合成了苯并噻唑衍生物BTA-12。當(dāng)Zn~(2+)加入到BTA-12的乙醇溶液中時,熒光顯著增強。而其它金屬離子如Pb~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Mg~(2+)、Cd~(2+)、K~+、Na~+沒有使其熒光增強,有的甚至能使熒光顯著淬滅。這種增強效應(yīng)是由于BTA-12分子與Zn~(2+)之間形成了金屬配合物并進一步組裝形成納米聚集體。作為化學(xué)傳感器,BTA-12表現(xiàn)出了高的靈敏性,良好的選擇性以及低的檢測限。這一工作在生物或環(huán)境中的Zn~(2+)檢測方面具有較好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：分子自組裝 聚集誘導(dǎo)發(fā)光 光響應(yīng) 熒光化學(xué)傳感器 Zn~(2+)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O625.12
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-32
• 1.1 分子自組裝11-12
• 1.1.1 分子自組裝簡介11
• 1.1.2 Bola型兩親性分子的自組裝11-12
• 1.2 AIE效應(yīng)的工作原理12-19
• 1.2.1 分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限(Restriction of intramolecular Rotations, RIR)12-16
• 1.2.2 分子內(nèi)振動受限(Restriction of Intramolecular Vibrations, RIV)16-18
• 1.2.3 分子內(nèi)運動受限(Restriction of intramolecular Motions, RIM)18-19
• 1.3 具有AIE效應(yīng)的分子種類19-27
• 1.3.1 碳?xì)漕怉IE分子19-21
• 1.3.2 含雜原子的AIE分子21-23
• 1.3.3 具有AIE效應(yīng)的大分子23-24
• 1.3.4 金屬復(fù)合物類AIE分子24-26
• 1.3.5 其它AIE分子26-27
• 1.4 聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的應(yīng)用27-31
• 1.4.1 生物探針27-29
• 1.4.2 化學(xué)傳感29-31
• 1.5 課題研究的目的及內(nèi)容31-32
• 第2章 基于a-氰基二苯乙烯發(fā)光團的兩親性分子的濃度依賴性和光響應(yīng)性自組裝32-49
• 2.1 引言32-33
• 2.2 實驗部分33-38
• 2.2.1 實驗藥品與試劑33-34
• 2.2.2 實驗儀器及方法34-35
• 2.2.3 目標(biāo)分子的合成35-38
• 2.2.3.1 化合物A的合成36
• 2.2.3.2 化合物B的合成36-37
• 2.2.3.3 化合物C的合成37
• 2.2.3.4 化合物D的合成37
• 2.2.3.5 化合物(Z)-CNBE-12的合成37-38
• 2.3 結(jié)果與討論38-48
• 2.3.1 CNBE-12分子結(jié)構(gòu)與AIE性質(zhì)的表征38-39
• 2.3.2 (Z)-CNBE-12分子的臨界膠束濃度(CMC)的測定39-41
• 2.3.2.1 熒光法測定(Z)-CNBE-12分子的CMC39-40
• 2.3.2.2 紫外吸收光譜測定(Z)-CNBE-12分子的CMC40
• 2.3.2.3 電導(dǎo)率法測定(Z)-CNBE-12分子的CMC40-41
• 2.3.3 (Z)-CNBE-12分子在水溶液中的自組裝形貌41-43
• 2.3.3.1 (Z)-CNBE-12在溶液中的自組裝形貌41-42
• 2.3.3.2 (Z)-CNBE-12在干態(tài)的自組裝形貌42-43
• 2.3.4 (Z)-CNBE-12分子及組裝體的光響應(yīng)性43-48
• 2.3.4.1 甲醇中的光致異構(gòu)現(xiàn)象43-44
• 2.3.4.2 甲醇和水混合溶劑中的光致異構(gòu)現(xiàn)象44-45
• 2.3.4.3 水溶液中的光致異構(gòu)現(xiàn)象45-48
• 2.4 本章小結(jié)48-49
• 第3章 基于苯并噻唑分子的高選擇性熒光傳感器的合成及對Zn~(2+)的檢測49-62
• 3.1 引言49-50
• 3.2 實驗部分50-55
• 3.2.1 實驗藥品與試劑50-51
• 3.2.2 實驗儀器及方法51-53
• 3.2.3 目標(biāo)分子的合成53-55
• 3.2.3.1 化合物A的合成及表征53-54
• 3.2.3.2 化合物B的合成及表征54
• 3.2.3.3 化合物C的合成及表征54
• 3.2.3.4 化合物D和E的合成及表征54-55
• 3.2.3.5 化合物BTA-12的合成及表征55
• 3.3 結(jié)果與討論55-61
• 3.3.1 BTA-12對不同金屬離子的選擇性55-56
• 3.3.2 Zn~(2+)與BTA-12的結(jié)合模式56-59
• 3.3.3 其它離子對Zn~(2+)的干擾59-60
• 3.3.3.1 陽離子對Zn~(2+)檢測的干擾59-60
• 3.3.3.2 陰離子對Zn~(2+)檢測的干擾60
• 3.3.4 BTA-12對Zn~(2+)的檢測極限60-61
• 3.4 本章小結(jié)61-62
• 第4章 總結(jié)與展望62-64
• 4.1 總結(jié)62-63
• 4.2 展望63-64
• 參考文獻64-72
• 碩士論文工作期間科研成果72-73
• 致謝73-75

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