隨著世界范圍內(nèi)化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥以及材料等行業(yè)的發(fā)展,離子在這些領(lǐng)域中扮演的角色越來越重要。Fe³⁺不僅在生物過程中起著至關(guān)重要的作用,而且在葉綠素的合成、硝酸鹽的還原等自然現(xiàn)象中也扮演著重要的角色。所以,對于其含量的控制非常重要。同時(shí),離子污染和離子中毒事件也常有發(fā)生,比如:Cu²⁺、Cr³⁺和Pb²⁺污染,Hg²⁺和CN-中毒。因此,如何快速識別、檢測和分離這些離子是極其重要的!鑒于此,本論文設(shè)計(jì)合成了三種用于重金屬離子、過渡金屬離子與有毒離子識別的傳感器,并對其離子識別性能進(jìn)行了研究。論文包括四部分:1、緒論介紹了離子識別的背景,聚集誘導(dǎo)熒光發(fā)射（aggregation-induced emission,AIE）效應(yīng)及其研究進(jìn)展,同時(shí)詳細(xì)介紹了基于AIE效應(yīng)的傳感器在檢測方面的研究,重點(diǎn)闡述了在離子檢測、分子檢測以及生物分子檢測等方面的研究進(jìn)展。2、基于長烷氧基鏈酰腙的超分子聚合物凝膠對多分析物的超敏檢測我們將多種自組裝驅(qū)動(dòng)力和配位結(jié)合位點(diǎn)合理的引入同一分子,合成了一種功能... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型AIEgens

新型AIE傳感器的合成與性能研究-2-僅僅局限于純碳?xì)浠衔颷38-39]和金屬配合物的結(jié)構(gòu)[40-41]，而是合成了新穎的含有雜原子[42-43]和大分子[44,45]的AIEgens。更重要的是，基于AIE的新型材料已經(jīng)成功的應(yīng)用于有機(jī)光電器件[46-48]、化學(xué)和生物傳感器[49,50]、細(xì)胞成像[51-53]、多反應(yīng)材料[54-55]、凝膠科學(xué)[56]、有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)[57,58]和光電設(shè)備[59-61]等諸多領(lǐng)域。因此，具有AIE特征的材料是科學(xué)界深入了解聚合的機(jī)制過程、結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系以及推動(dòng)實(shí)際和高科技應(yīng)用[62-63]的有利工具。圖1.1典型AIEgens1.4基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)(AIE)的傳感器在檢測方面的研究如圖1.2所示，傳感器就是受體與目標(biāo)物相互作用，以觸發(fā)來自傳感器的可檢測信號，從而報(bào)告有用的信息。到目前為止，從小分子，金屬配合物和大環(huán)到凝膠，碳納米管，量子點(diǎn)和納米顆粒，已經(jīng)合成了各種各樣的AIE化學(xué)傳感器。這些系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于傳感和檢測陽離子、陰離子、分子等。圖1.2傳感器工作原理1.4.1離子檢測方面的研究離子檢測在環(huán)境、醫(yī)學(xué)、生物和安全等諸多領(lǐng)域都具有重要意義[64]。不同的陽離子在生物體中起著非常重要的作用[65]。但是，因礦山、金屬電鍍、工業(yè)廢棄物等人類活動(dòng)產(chǎn)生的有毒金屬離子污染，可通過直接的毒性和生物積累，對環(huán)境和人類造成嚴(yán)重的危害[66-67]。環(huán)境中過量的銅離子會(huì)造成環(huán)境污染。在醫(yī)學(xué)上，生物體內(nèi)過量的銅及其化合物可造成神經(jīng)退行性疾病(帕金森癥和阿爾茨海默疾病)，但銅離子又是必不可少的微量元素[68-69]。Hg2+離子是一種劇毒離子，汞和汞鹽常用于許多工業(yè)過程和產(chǎn)品中，如化工

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-生產(chǎn)或礦業(yè)副產(chǎn)品。因此，廣泛分布于空氣、水和土壤中[70-71]。水體中Fe3+過量時(shí)會(huì)引發(fā)“紅河”現(xiàn)象。但Fe3+作為重要的基礎(chǔ)元素之一，與多種生物過程(氧代謝、電子傳遞、轉(zhuǎn)錄調(diào)控等)有著重要的關(guān)系[72-73]。此外，F(xiàn)e3+還參與了許多自然現(xiàn)象，如葉綠素的合成，硝酸鹽的還原，氧的代謝等[74]。另外，F(xiàn)e3+是影響水中浮游植物生長的重要因素[75]。氰化物(CN)被認(rèn)為是環(huán)境中毒性最大的陰離子。即使是小劑量的CN對哺乳動(dòng)物來說也是致命的，因?yàn)樗菀着c細(xì)胞色素c氧化酶中的鐵結(jié)合，破壞電子傳遞，導(dǎo)致缺氧[76-79]。盡管如此，氰化物在現(xiàn)代工業(yè)的許多方面都有著廣泛的應(yīng)用，如金銀的濕法冶煉，電鍍技術(shù)，合成纖維，除草劑等，這些都會(huì)使氰化物離子通過水和食物鏈進(jìn)入人體[80-84]。因此，設(shè)計(jì)并合成可檢測這些離子的高靈敏度，高選擇性的傳感器是非常重要的。圖1.3a)主客體體系的形成；b)識別Fe3+的機(jī)理2017年，Yao等人[85]報(bào)道了一種基于水溶性柱[5]芳烴(化合物1)和水溶性苝二酰亞胺衍生物(化合物2)的新型超分子主-客體體系�；衔�2的水溶液中加入化合物1的過21


本文編號：3209483