[发明专利]荧光聚合物分子刷薄膜、制备方法及用于高灵敏检测爆炸物

权利要求书

1.一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其步骤如下：

（1）将基片进行羟基化处理，使基片表面产生羟基基团，再用去离子水冲洗基片并用氮气吹干；然后将基片置于30～60uL含有氨基的硅烷偶联剂与10mL甲苯混合溶液中反应8～12小时，使基片表面连接上氨基基团；将基片用二氯甲烷等溶剂冲洗吹干后，放入盛有0.1～0.3mL引发剂、0.12～0.2mL酸吸收剂、5～10mL二氯甲烷的密封瓶中，在0℃条件下反应1～3小时后，再在室温下反应15～18小时，然后将接有引发剂的基片取出用丙酮与甲苯分别冲洗后用氮气吹干；

（2）将步骤（1）得到的表面接有引发剂的基片放入反应器中，加入5～8mL丙酮、1～3mL去离子水、0.8～2mol聚合单体、0.67～0.7mmol配体单体后混合均匀，室温下通高纯氮气30～60分钟后，反应体系升温至60～70℃，加入0.223～0.278mmol催化剂单体，混合均匀，在密封循环水冷凝条件下反应3～6小时，将基片取出用四氢呋喃进行超声波清洗吹干后，置于120～260℃烘箱中加热15～90分钟，用大量去离子水冲洗并氮气吹干，即在基片上得到了聚合物分子刷薄膜，其厚度为20～200nm；聚合单体是丙烯酸叔丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸甲酯；配体单体是五甲基二乙烯三胺、2，2-联吡啶或三-（2-二甲氨基乙基）胺；催化剂单体是溴化亚铜、氯化亚铜或碘化亚铜；

（3）在反应器中，将步骤（2）制备的带有聚合物分子刷薄膜的基片放入pH=7.5～9.0的NaOH水溶液中浸泡15～90分钟，取出吹干，加入到0.1～2mM荧光分子水溶液中，氮气保护下磁力搅拌，在25～35℃反应5～8h，然后将基片用蒸馏水反复离心洗涤3～5次，得到复合有荧光分子的荧光功能聚合物分子刷薄膜。

2.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：基片为石英、玻璃、云母或硅片。

3.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：基片的羟基化处理，是将基片放入盛有浓H₂SO₄和H₂O₂混合溶液的反应器中，在70～95℃条件下加热30～90分钟，H₂SO₄的浓度为98wt％，H₂SO₄和H₂O₂的体积比7：3。

4.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：含有氨基的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基三乙氧基硅烷或氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。

5.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：引发剂为2-溴异丁酰溴、2-溴丙酸甲酯、2-溴异丁酸乙酯、氯乙酸乙烯酯、氯乙酸烯丙酯、4-溴甲基二苯甲酮、4，4'-二溴甲基二苯甲酮或氯乙酰胺或偶氮二异丁氰。

6.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：酸吸收剂为三乙胺、正丙胺、正丁胺或吡啶。

7.如权利要求1所述的一种荧光聚合物分子刷薄膜的制备方法，其特征在于：荧光分子是溴化（N，N，N-三乙基-3-（4-（1，2-二苯基-2-（4-（2-三乙基胺）乙氧基）乙烯基）乙烯基）苯基）丙基胺、3-（4-（1，2-二苯基-2-（4-磺基乙氧基）苯基）乙烯基）丙基-1-磺酸钠、溴化2，2’，2”-（4，4’，4”-（2-（4-（3-s三乙胺）丙基）苯基）1，1，2-三苯基乙烯基三氧）三（N，N，N-三乙基乙胺）、硅杂环戊二烯或六苯基噻咯。

8.权利要求1～7任何一项所述方法制备的荧光聚合物分子刷薄膜。

9.权利要求8所述的荧光聚合物分子刷薄膜用于高灵敏检测爆炸物。

10.如权利要求9所述的荧光聚合物分子刷薄膜用于高灵敏检测爆炸物，其特征在于：用于检测TNT。