發(fā)布時間：2020-04-05 20:05

【摘要】：非金屬摻雜對納米材料的光、電及熱等性質(zhì)會產(chǎn)生極大的影響。對酚醛樹脂(PFR)進(jìn)行元素?fù)诫s是有效調(diào)控其材料性能的主要手段之一。目前,對PFR增韌和耐熱的元素?fù)诫s研究已被廣泛關(guān)注,然而對其進(jìn)行非金屬元素?fù)诫s改善熒學(xué)性能的研究報道較少,如在PFR中摻雜氮元素后,其量子產(chǎn)率以及光電性能得到極大的提高�；诖�,本論文以PFR為基質(zhì),分別對其進(jìn)行氯元素與硫元素的摻雜,制備含氯和含硫的PFR納米粒子,并通過掃描、透射、紅外、拉曼、紫外和熒光進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)性能的表征。再進(jìn)一步在PFR表面負(fù)載金納米粒子(Au NPs)和二氧化錳(MnO_2)納米片,構(gòu)建幾種具有熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)機(jī)制的檢測探針,分別實(shí)現(xiàn)對環(huán)境中Fe~(3+)、三聚氰胺(MA)和谷胱甘肽(GSH)的靈敏檢測,其主要內(nèi)容如下:1、分別用苯酚、對溴苯酚、對氨基苯酚、對羥基苯甲酸、對氯苯酚與六次甲基四胺(HMT)混合,水熱條件下制備了PFR、Br-PFR、NH_2-PFR、COOH-PFR和Cl-PFR五種樹脂,分別考察了-Br、-NH_2、-COOH、-Cl等不同元素或官能團(tuán)的摻雜對PFR熒光發(fā)射強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氯元素的摻雜能夠最大提升PFR的熒光發(fā)射強(qiáng)度。Fe~(3+)在一定的濃度范圍內(nèi)對Cl-PFR納米粒子的熒光強(qiáng)度產(chǎn)生明顯的猝滅效果,在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,Fe~(3+)在10-70μmol·L~(-1)范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,R~2=0.987,檢出限為6×10~(-7)mol·L~(-1)。2、以苯酚,HMT,硫脲為原料,通過水熱法制備硫元素?fù)诫s的酚醛樹脂(S-PFR),考察了硫元素的摻雜對PFR熒光發(fā)射強(qiáng)度的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相對于純的PFR,S-PFR納米粒子具有更優(yōu)良的熒光發(fā)射強(qiáng)度。通過靜電吸附,Au NPs被負(fù)載到S-PFR表面。Au NPs對S-PFR熒光強(qiáng)度具有強(qiáng)烈的猝滅效果,加入MA后S-PFR表面的Au NPs發(fā)生團(tuán)聚而脫落,從而引起S-PFR熒光強(qiáng)度的部分恢復(fù),構(gòu)建了一種能夠靈敏檢測MA的熒光探針。在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,S-PFR的熒光恢復(fù)程度與MA濃度在10-60μg·L~(-1)范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,R~2=0.967,檢出限為1μg·L~(-1)。3、以Fe_3O_4為核,苯酚、HMT和硫脲為原料,利用簡單的水熱法一步制備具有優(yōu)良的熒光性能和良好的磁分離性能的核殼結(jié)構(gòu)的納米球(Fe_3O_4@S-PFR)。利用氧化還原反應(yīng)在S-PFR殼層表面負(fù)載MnO_2納米片,得到一種三元納米復(fù)合物(Fe_3O_4@S-PFR@MnO_2)。MnO_2納米片對Fe_3O_4@S-PFR的熒光發(fā)射具有猝滅作用,當(dāng)加入還原型GSH時,MnO_2會被還原成Mn~(2+)而脫落,引起Fe_3O_4@S-PFR熒光強(qiáng)度的部分恢復(fù),從而實(shí)現(xiàn)對GSH的靈敏檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在最佳檢測條件下,Fe_3O_4@S-PFR的熒光恢復(fù)程度與GSH濃度在100-800μmol·L~(-1)范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,R~2=0.9926,檢出限為1μmol·L~(-1)。
【圖文】：

安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文的概述的研究進(jìn)展與醛類物質(zhì)通過縮聚和進(jìn)一步固化得到一種高分子）[30]。PFR 最初是由苯酚和甲醛縮合得到，，然而在當(dāng)。后來 WKleeberg 在前人基礎(chǔ)上系統(tǒng)地研究了 PFR 未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需要。直到 L H.Backelang 對 PFR 固調(diào)控并往其中加入一定的固化劑，才制備出具有實(shí)其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和阻燃性，被廣泛應(yīng)用于防火材料的固化穩(wěn)定性、可塑性以及絕緣性，也被應(yīng)用于制作具等方面[31-32]。

PFR 納米粒子在光學(xué)檢測中實(shí)際應(yīng)用.（a）PFR 的掃描電鏡圖,（b）PFR 的4],（c）PFR 負(fù)載 CdTe 檢測 Cu2+[35],（d）PFR@Fe3O4負(fù)載 AuNPs 用于檢測-2 Optical detection of PFR nano particle (a)SEM images of PFR, (b)Cellular ima-34], (c)PFR Loaded with CdTe quantum dots for detection of Cu2+[35], (d)SynthesiFe3O4@PFR loaded with Au as Magnetic probes for detection of thiols[36]樹脂的合成機(jī)理 通過酚類與醛類物質(zhì)聚合得到，其類別可大致分為傳統(tǒng) PFR 材料與兩類，傳統(tǒng) PFR 材料又可分為熱塑性、熱固性 PFR 和高鄰位 PFR、熱固性酚醛樹脂的合成性或堿性條件下，PFR 通過甲醛和苯酚縮聚制備。反應(yīng)機(jī)理如圖反應(yīng)開始后會生成一羥甲基酚，隨著反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，得到第一步產(chǎn)酚；第二步為羥甲基與苯酚，羥甲基與羥甲基之間的反應(yīng)，將得到
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.1;TQ323.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 師昌緒;李克健;吳述堯;;關(guān)于發(fā)展我國納米科學(xué)技術(shù)的幾點(diǎn)思考[J];材料導(dǎo)報;2001年08期

2 林鴻溢;納米科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1997年06期

本文編號：2615471