[发明专利]一种光致发蓝光的齐聚苯并菲与聚砜共混膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机荧光材料制备和应用技术领域，具体涉及一种光致发蓝光的齐聚苯并菲与聚砜共混膜及其制备方法和对缺电子硝基芳香族爆炸物进行检测，特别是对2,4,6-三硝基苯酚进行检测的应用。

背景技术

微、痕量硝基芳香族爆炸物的准确、快速检测对安检、排爆、反恐、防恐以及环境污染治理等具有十分重要的意义。荧光传感器以其制备简单、灵敏度高、易操作以及重现率高等优点逐渐发展成为硝基芳香族爆炸物检测的重要手段之一（Meaney M S, McGuffin V L. Luminescence-based methods for sensing and detection of explosives [J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2008, 391(7): 2557-2576.）。

荧光传感器的检测原理是因为，用于制备传感器的荧光材料一般具有很强的给电子能力（Toal S J, Trogler W C. Polymer sensors for nitroaromatic explosives detection [J]. Journal of Materials Chemistry, 2006, 16(28): 2871-2883.），是良好的电子给体；而硝基芳香族爆炸物具有较强的受电子能力，芳环上吸电子的硝基可以降低π^*空轨道的能量，因此这类化合物都是良好的电子受体。有机荧光共轭材料在光或电激发下，电子跃迁至激发态；由于电子受体的最低未占轨道（LUMO）的能级较低，所以可以发生由最高已占轨道（HUMO）的荧光材料导带向硝基芳香族爆炸物的电子转移，导致荧光淬灭。根据荧光强度的变化，进而可推断是否有受电子的硝基芳香族爆炸物及其类别和浓度。

基于共轭聚合物的荧光传感器以其高选择性、高灵敏性和高稳定性等在传感技术领域里取得迅猛发展（Thomas III S W, Joly G D, Swager T M. Chemical sensors based on amplifying fluorescent conjugated polymers [J]. Chemical Reviews, 2007, 107(4): 1339-1386.）。相比于传统小分子传感器，共轭聚合物特有的传感信号放大功能，是它们成为优良活性传感材料的重要原因。因此，共轭聚合物通常又被称之为荧光放大聚合物。另外，共轭聚合物在溶液中和膜状态下通常具有很强的光致发荧光能力，为发展新型荧光传感器提供了先决条件；而且共轭聚合物很容易通过化学反应对其结构进行修饰，引入一些具有特定识别功能的基团，从而为设计和发展各种新型的、具备不同功能的荧光传感材料提供了便利。然而，能够对硝基芳香族爆炸物实施高灵敏度、高选择性以及高浓度范围检测的荧光传感器还比较缺乏。

因此，寻找一种制备工艺简单、能够快速且高灵敏检测硝基芳香族爆炸物的荧光材料意义重大。申请人成功地利用化学氧化聚合方法（一种纳米结构可控的齐聚苯并菲及其合成方法，专利申请号为2011103088862），合成了溶解性能好、荧光强度高且易于规模化生产的齐聚苯并菲纳米纤维。本发明利用齐聚苯并菲良好溶液加工和荧光性能，将该共轭齐聚物与聚砜溶液共混浇铸成膜，从而应用于缺电子硝基芳香族爆炸物的高效检测。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中荧光传感器存在检测效率不高、制备工艺复杂且价格昂贵的不足，而提出一种易于溶液成型加工的、柔顺性好的光致发蓝光的齐聚苯并菲与聚砜共混膜及其制备方法和作为荧光传感器在硝基爆炸物检测方面的应用。

本发明的技术方案

一种光致发蓝光的齐聚苯并菲与聚砜共混膜，是齐聚苯并菲与聚砜两种聚合分子共混物的自支撑膜；

其中齐聚苯并菲在齐聚苯并菲与聚砜这两种聚合分子共混物中的重量含量为0.3~4.5wt%，优选为0.8wt%；

其中所述的聚砜平均分子量约22,000MO；

其中所述的齐聚苯并菲由化学氧化法制备，具体步骤如下：

①、苯并菲单体溶液的配制

将苯并菲溶解于二氯甲烷，形成浓度为0.01mol/L的苯并菲单体溶液；

②、氧化剂溶液的配制

将氧化剂溶解于硝基甲烷，形成浓度为0.13mol/L的氧化剂溶液；所述的氧化剂为无水三氯化铁；