具有刺激响应性发光行为的功能性共聚物的设计制备与应用研究
聚集诱导发光(AIE)现象因为其与传统有机染料的聚集诱导淬灭(ACQ)现象完全相反而受到科学界的广泛关注。目前，科研工作者已经发现许多结构不同、发光机制各异的AIE生色团，并合成出很多含有这些AIE生色团的聚合物。AIE聚合物不仅能够克服小分子体系机械强度低和不易加工等缺点，还具有良好的成膜性和协同放大效应，可满足更加多样化的应用需求，在化学/生物传感、生物标记、电致发光以及逻辑门器件等领域具有潜在的应用前景。 本论文合成了AIE单体4一（(4-乙烯基苄基)氧基）四苯基乙烯(VBO-TPE)，采用RAFT聚合方法将其与苯乙烯(St)、马来酸酐(MAH)进行三元共聚合，制备出不同([VBO-TPE]+[St]+[MAH])/[CTA]值和不同单体比例的一系列三元共聚物，并研究了这些共聚物在不同配比的混合溶液中的荧光性能。在此基础上，对共聚物上的酐基进行了水解、酸化及接枝反应，研究了反应产物的荧光性能，包括pH响应性及离子响应性等。主要结果如下: 1、在THF/H2O的混合溶液中，三元共聚物的荧光强度会随着溶液中H2O含量的增加不断增强，峰值荧光强度最高可增强347倍，且其不受共聚物([VBO-TPE]+[St]+[MAH])/[CTA]值及单体比例的影响。 2、三元共聚物水解产物(NaPTSM)的荧光性能具有pH响应性，荧光强度会随着pH值减小逐渐增强，酸性条件下峰值荧光强度最高可达碱性条件下对应值的4至5倍。 3、NaPTSM酸化后得到的聚羧酸结构(HPTSM)的荧光强度具有离子响应性，在Fe3+存在时会发生荧光淬灭，对Fe3+的检出限(LOD)为3.3×10-6mol/L。 4、接枝PEG-NH2后的三元共聚物的荧光性能同样具有pH响应性，酸性条件下的荧光强度较碱性时明显增强，而且接枝的PEG-NH2分子量越大，接枝率越高，其在不同pH值下的荧光强度差距越明显。 综上，本研究制备了一种具有AIE特性的三元共聚物，经改性后其荧光行为表现出pH响应性及Fe3+响应性，因此在Fe3+荧光探针方面具有一定的应用价值。
三元共聚物;制备工艺;荧光性能;刺激响应性
北京化工大学
硕士
材料工程
王力;曹建平
2020
中文
TQ421.324
2020-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）