[发明专利]一种8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种8‑羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用，该方法包括以下步骤：步骤1、LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV传感基元构筑；步骤2、毒品光电传感阵列构筑与性能评估；步骤3、数据分析与处理。本发明为进一步提高气氛毒品光电传感材料的灵敏度，实现对常见毒品信号差异性放大，采用光电传感检测方法，结合表面修饰技术、传感器阵列构建及主成分分析技术，制备并构建可定性识别常见毒品光电传感器阵列。

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用，具体地说，涉及一种面向毒品检测的8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用。

背景技术

针对毒品蒸气的气敏检测技术具有非接触、采样简单、可靠性高等优点。基于电学传感器的气敏检测方法是一种被广泛应用于检测不同气体分子的方法，具有稳定性高、制备工艺成熟、结构简单和成本低廉等优点。本课题组以4-乙烯基苄基异硫脲盐酸盐(SVBTC)为底物，利用简单而新颖的合成方法制备了一类侧链含有苯乙烯双键结构和羧基基团的聚苯撑乙烯(SVBTC-PPV)类共轭/非共轭的半导体聚合物。聚合物的带隙和两种官能团的含量均可通过共聚单体的比例来调节。然而，其光生载流子的分离效率较低是阻碍该材料发展的一个重要因素。此外，单纯的聚合物薄膜影响气体吸附及扩散。在通过主成分分析，敏感材料对毒品的响应信号差异性很小，甚至部分存在响应信号重叠的问题。在现实应用中易受环境影响，容易造成传感器发生误报，其原因在于单一的气敏薄膜难以满足定性识别不同毒品的现实需求。据报道，在美国机场，传感器误报率减小90％，将节省2.5亿美元支出。因此，经过表面修饰的聚合物薄膜传感器，一方面可达到富集(或隔离)某些组分的目的，另一方面则可放大混合毒品中不同组分的信号区别，从而减小传感器误报率，对传感器实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用，为进一步提高气氛毒品光电传感材料的灵敏度，实现对常见毒品信号差异性放大，采用光电传感检测方法，结合表面修饰技术、传感器阵列构建及主成分分析技术，制备并构建可定性识别常见毒品光电传感器阵列。

其具体技术方案为：

一种8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法，包括以下步骤：

步骤1、LiBMQ-g-SVBTC-PPV传感基元构筑

a)不同带隙SVBTC-PPV的合成

通过控制PPV的共轭程度，合成一组具有不同能级的SVBTC-PPV。将使用0.65g和0.975g SVBTC获得的具有不同带隙的产物标记为S-1和S-1.5。凝胶色谱表征SVBTC-PPV的分子量，核磁共振氢谱和碳谱确定SVBTC-PPV的结构。

b)MQ的合成

粗产品经石油醚重结晶后得到白色絮状固体，核磁共振氢谱确定MQ的结构。

c)MQ接枝SVBTC-PPV构筑聚合物刷MQ-g-SVBTC-PPV

不同计量比的MQ和SVBTC-PPV引入甲苯溶液，以偶氮二异丁腈AIBN为引发剂构成反应体系。该体系经过3次冻融循环后，在氮气气氛保护下，60℃引发聚合。用石油醚沉淀、离心、洗涤自聚的MQ。所得的产物在真空干燥箱干燥处理。傅立叶红外变换吸收光谱、紫外吸收光谱以及核磁共振谱表征MQ在SVBTC-PPV侧链的接枝密度。

d)LiBMQ-g-SVBTC-PPV