Исследование детектирующих свойств структурно контролируемых флуоресцентных зондов полипропилена для нитроароматических соединений

Tong-yao Zhao ,  

Ming-yi Liao ,  

Pi-bo Liu ,  

摘要

Для противодействия постоянной угрозе общественной безопасности, связанной с нитроароматическими взрывчатыми веществами, крайне важно разработать методы обнаружения с высокой чувствительностью и селективностью. Разработка неконъюгированных полимеров с новыми структурами и уникальными механизмами сенсирования по-прежнему является большой задачей в этой области. В данной работе использовали новую класс нерастворимых полимеров с нетрадиционными люминесцентными свойствами (полипропилен) в качестве флуоресцентного зонда и исследовали структуру главной цепи и боковые функциональные группы (фенильные и галогенфенильные) на флуоресцентный отклик нитроароматических соединений. Результаты показали, что данный ряд полимеров проявляет значительное динамическое флуоресцентное тушение в отношении 2,4,6-тринитрофенола (TNP), 2,4,6-тринитротолуола (TNT) и нитробензола (NB), с особенно яркой реакцией на TNP, где константа тушения (Ksv) достигает 1.43×106 л/моль, лимит обнаружения (LOD) снижен до 1.54×10-7 моль/л, что превосходит большинство ранее известных флуоресцентных зондов. Исследование механизма показало, что детектирование нитросоединений обусловлено сверхконъюгацией главной цепи 3-фенилполипропилена (P3-PhAY) и усилением фотоиндуцированного переноса электронов (PET) у боковых цепей галогенфенильных полипропиленов (P2-4FPhAY, P2-4ClPhAY и P2-4BrPhAY), в то время как уникальный флуоресцентный резонансный энергообмен (FRET) с TNP обеспечивает исключительную селективность системы. Эта работа не только предоставляет высокопроизводительный зонд для обнаружения взрывчатых веществ, но и раскрывает "структурно-механистические-эксплуатационные" взаимосвязи, предлагая новую стратегию и теоретическую основу для разработки нового поколения неконъюгированных полимерных флуоресцентных сенсоров.

关键词

полипропилен;обнаружение взрывчатых веществ;флуоресцентное тушение;фотоиндуцированный перенос электронов;флуоресцентный резонансный энергообмен

阅读全文