[发明专利]有机纳米棒的组装及其在荧光检测水溶液中爆炸物的应用

说明书

技术领域

本发明属于有机纳米结构荧光光谱技术领域，具体涉及一种有机纳米棒及其在荧光检测液相中的爆炸物方面的应用。

背景技术

硝基苯类爆炸物是一类高度有毒的致癌物,会通过废水废气排放到环境中,也会因运输或生产中的意外事故或者存贮不当进入环境中,从而对环境、人体及微生物都产生巨大的危害，所以它们的环境分析对于保障国家安全和保护人民健康至关重要，而随着分析技术的不断发展，对各种分析方法的研究也越来越重视，大到国家、军事活动的安全，小至环境、工业生产控制以及食品安全的检测等技术面临的问题也为分析技术的发展提供了新的机遇。硝基苯类化合物,如间硝基甲苯、对硝基苯酚、硝基苯,2,4-二硝基氯苯和2,4,6-三硝基甲苯等,作为一类重要的化工原料,已被广泛地应用于医药、农药、炸药、染料、造纸、纺织等领域，在爆炸物的生产和运输过程中,很容易渗透到土壤和地下水中,对环境将造成极大的负面影响,也对民众的健康造成极大的危害，所以水溶液中痕量硝基苯类爆炸物的检测已经引起了科研工作者的极大兴趣。近年来，在检测硝基苯类爆炸物方面，出现了各种各样的的分析方法和工具，包括气相色谱法,液相色谱法及与

质谱联用技术,比色法,电化学法,表面等离子共振光谱法，然而,传统分析技术通

常采用离线分析方法,其缺点是分析速度慢、操作复杂且需要昂贵的仪器,不适宜进行现场快速监测和在线分析；目前报道较多的是基于有机纳米薄膜采用荧光淬灭的检测技术，该技术检测气体被分析物最敏感和最方便的检测方法之一，并被广泛的用于爆炸物的检测[(a) Rose. A, Zhu. Z. G, and Madigan. C. F, Nature, 2005, 434, 876-879.(b) McQuade .D .T, Pullen. A. E, and Swager . T. M, Chem.ReV,  2000, 100, 2537-2574.]，但是该技术要求传感材料在固态时具有高的发光效率，对被分析物分子具有强的亲和性和具有的最低未占有分子轨道能级要比被分析物分子的足够高[Yang. J. S.; Swager. T. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11864–11873.]，但许多“传统”发光基团遭受着臭名昭著的在固相时聚集造成的淬火的效应[ (a) A. C. Grimsdale, K. L. Chan, R. E. Martin, P. G. Jokisz and A. B. Holmes, Chem. Rev., 2009, 109, 897-1091; (b)J. Z. Liu, J. W. Y. Lam and B. Z. Tang, Chem. Rev., 2009, 109,5799-5867. (c) K. Y. Pu and B. Liu, Adv. Funct. Mater., 2009, 19, 277-284.]。另外，该技术要求有机纳米薄膜有适当的厚度以产生可以检测到的荧光强度，同时将由于厚度产生的光漂白效应减小到最低，在薄膜制备上有一定的难度[T. Naddo, Y. Che, and W.Zhang, J. Am. Chem. Soc , 2007, 129, 6978-6979.]。Steady-state Stern-Volmer分析方法是一般用于评估在溶液中的传感分子对特定分析物的传感效率，该方法简单，可以有效的避免聚集造成荧光淬灭效应和提高传感效率。Paul L. Burn 和其同事成功以聚合物为传感材料采用该分析方法来检测溶液中的爆炸物[(a) H. Cavaye, P. E. Shaw, X.Wang, P. L. Burn, S.C. Lo, and P. Meredith, Macromolecules, 2010, 43, 10253–10261. (b) D.A. Olley, E.J. Wren, G.Vamvounis, M.J. Fernee, X.Wang, P.L. Burn, P.Meredith, and P.E. Shaw, Chem. Mater. 2011, 23, 789–794.]。目前，基于上述分析方法来检测爆炸物的传感材料主要是聚合物和树枝状超分子，上述材料合成方法复杂、繁冗，并且需要后处理，成本高。本发明采用有机小分子的纳米结构为传感材料，构筑了一种可以定量，实时，淬灭效率和灵敏度高，响应速度快，且操作简单、成本较低的有机传感纳米棒来检测水溶液中爆炸物。

发明内容