论文摘要
自首次合成荧光聚合物被报道以来,荧光聚合物引起了人们的广泛关注,近年来,人们已经制备了不同类型的荧光聚合物。而在众多类型的荧光聚合物中,由于水溶性荧光聚合物克服了荧光小分子不易溶于水的缺点,具备了潜在的应用前景。在本文中,我们综述了荧光聚合物的研究进展,制备了含有香豆素,荧光素以及1,8-萘酰亚胺发色团的五种水溶性荧光聚合物并对它们的荧光性质做了详细的研究。本论文选用无毒、廉价以及与生物体有较好相容性的水溶性高分子作为原料,以功能化的香豆素、荧光素和1,8-萘酰亚胺作为发色团,通过活性基团修饰法和基于荧光功能单体制备荧光聚合物两种方式将有机荧光分子引入到聚合物基体中,实现了荧光小分子的高分子化。采用核磁（1H NMR）,质谱（HR-MS）,红外光谱（FT-IR）,差示扫描量热法（DSC）,可见紫外分光光度仪（UV-Vis）和荧光光谱等方法对合成的荧光分子以及荧光聚合物的结构和性能做了表征,系统地研究了所合成的荧光聚合物的荧光性能。（1）我们首先采用活性基团修饰法,选择香豆素为发色团,使7-羟基-4-甲基香豆素与环氧氯丙烷反应,合成出带有活性环氧基团的7-环氧丙氧基-4-甲基香豆素（MEC）,然后通过开环反应将MEC接枝到聚乙烯醇的侧链上,制备了一种蓝紫色的荧光材料,实现香豆素的高分子化。研究体系在不同酸碱条件下聚合物荧光的变化,实验结果证明所合成的这种荧光材料与小分子7-羟基-4-甲基香豆素相比,环境的酸碱性对其荧光的影响不大。此外,还研究了温度（从0℃到60℃）对聚合物荧光强度的影响,得到荧光强度随温度变化的线性方程。随着温度的升高,聚合物荧光强度下降。实验证明所得的荧光聚合物具有良好的水溶性,其荧光强度对温度具有敏感特性。（2）我们采用基于荧光功能单体制备荧光聚合物的方法,选择荧光素为发色团,使它与丙烯酰氯反应,合成出含有双键的荧光素单体Ac-Flu,然后令其与丙烯酰胺共聚,制备得到含有荧光素生色团的水溶性荧光聚合物poly（Ac-Flu-co-AM）。研究了常见金属离子对聚合物荧光强度的影响,其中以Fe3+对聚合物的荧光淬灭程度最大。以Fe3+的浓度为横坐标,相对荧光强度I0/I为纵坐标,得到了Fe3+的浓度与聚合物水溶液相对荧光强度存在线性关系。实验证明所得的荧光聚合物可以在水中作为一种潜在的检测Fe3+的荧光传感器来使用。（3）我们设计了带有哌嗪识别集团的香豆素荧光单体Ac-HMPC,采用基于荧光功能单体制备荧光聚合物的方法,使其与丙烯酰胺聚合,得到了一种水溶性的蓝色荧光聚合物poly（Ac-HMPC-co-AM）。再次用另一种制备荧光聚合物的方法实现了香豆素的高分子化。我们研究了水体系中pH和金属离子对聚合物的荧光强度的影响。随着pH的减小,荧光强度逐渐增强。在常见的金属离子中,Ni2+对聚合物的荧光增强程度最大。我们探讨了质子和金属离子对荧光增强的机理,为水溶性荧光聚合物在荧光传感领域的应用做了基础性研究。（4）我们利用第四章中制备的带有哌嗪活性功能基的香豆素,使它与烯丙基溴反应,制备得到了带有烯丙基可聚合双键的荧光单体。采用基于荧光功能单体制备荧光聚合物的方法,使其与乙烯吡咯烷酮进行自由基聚合得到了一种蓝色荧光聚合物poly（Al-HMPC-co-VP）。研究水体系中pH和金属离子对聚合物的荧光强度的影响,探讨其荧光增强的机理,并且与丙烯酰单体Ac-HMPC制得的荧光聚合物作对比,为荧光聚合物传感器的设计以及潜在应用展开了基础性的研究。（5）我们设计了含有1,8-萘酰亚胺为生色团荧光单体,使其与乙烯基吡咯烷酮共聚,制备得到含有1,8-萘酰亚胺生色团的水溶性荧光聚合物。研究水体系中pH和金属离子对聚合物的荧光强度的影响,pH对共聚物的水溶液的荧光峰有显著的影响,氢离子能增强单体和的荧光强度。金属离子Zn2+,CO2+,Cr3+,Ni2+和Cu2+对聚合物荧光强度均有增强作用,其中以Zn2+对聚合物的荧光增强程度最大。实验结果表明所制备的水溶性荧光聚合物具有潜在的检测Zn2+的特性。本论文成功地合成了五类新型的水溶性荧光聚合物,为荧光聚合物的制备提供了新的设计思路和合成方法,有望在此基础上进一步研究具有环境检测性能的荧光聚合物。
论文目录
相关论文文献
- [1].使用亚苄基山梨醇成核剂制备无定形的聚合物泡沫的组合物[J]. 乙醛醋酸化工 2019(12)
- [2].科学家研发新聚合物 或可用于自我修复电池[J]. 军民两用技术与产品 2020(01)
- [3].基于天然萜类的可持续性聚合物[J]. 高分子学报 2020(03)
- [4].用于桥梁基桩的化学聚合物泥浆的性能研究[J]. 筑路机械与施工机械化 2019(12)
- [5].离子液体聚合物的合成及应用研究进展[J]. 合成技术及应用 2020(01)
- [6].无色分散剂在聚合物多元醇中的应用研究[J]. 聚氨酯工业 2020(02)
- [7].配制水对抗盐聚合物粘度的影响因素研究[J]. 化工管理 2020(12)
- [8].驱油用聚合物水解度测定方法的改进[J]. 化学工程与装备 2020(05)
- [9].基于固有微孔聚合物的高性能锂金属负极保护膜的构造[J]. 化工新型材料 2020(06)
- [10].基于聚合物复合物的自修复与可修复聚合物材料[J]. 高分子学报 2020(08)
- [11].地质聚合物在重金属处理中的应用进展[J]. 精细化工 2020(07)
- [12].冷封聚合物分散体的使用[J]. 乙醛醋酸化工 2020(07)
- [13].高温高盐油藏驱油聚合物的合成及应用[J]. 化学反应工程与工艺 2019(05)
- [14].聚合物转化陶瓷3D打印技术研究进展[J]. 陶瓷学报 2020(02)
- [15].两性聚合物在皮革中的应用研究进展[J]. 皮革科学与工程 2020(05)
- [16].阻燃聚合物的研究进展[J]. 化工新型材料 2020(10)
- [17].工业废渣地聚合物注浆材料组分及性能增强的研究进展[J]. 材料导报 2020(19)
- [18].环糊精聚合物的合成及应用研究[J]. 精细化工 2019(12)
- [19].2025年印度塑料出口将占全球3%[J]. 塑料工业 2018(04)
- [20].聚合物粉末床融合技术将成为3D打印领域增长最快的领域[J]. 山东化工 2018(16)
- [21].有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的研究进展[J]. 材料导报 2017(05)
- [22].半柔性管状聚合物的微结构化蠕虫链模型（英文）[J]. 兰州大学学报(自然科学版) 2017(02)
- [23].多省并醌聚合物的合成与表征[J]. 塑料科技 2017(07)
- [24].粉煤灰粒径对地质聚合物孔结构及性能的影响[J]. 非金属矿 2017(05)
- [25].粉煤灰基地质聚合物/水泥复合材料的力学性能[J]. 武汉理工大学学报 2015(07)
- [26].铁尾矿-粉煤灰基地质聚合物的制备及性能研究[J]. 商洛学院学报 2016(02)
- [27].抗菌聚合物的研究进展[J]. 工程塑料应用 2016(06)
- [28].刺激响应聚合物在金纳米粒子催化体系中的应用[J]. 化学进展 2016(07)
- [29].2015'中国聚合物应用趋势发展论坛[J]. 聚氨酯 2015(02)
- [30].两性聚合物的研究进展[J]. 化工管理 2015(10)
标签：香豆素论文; 荧光素论文; 萘酰亚胺论文; 水溶性荧光聚合物论文; 荧光传感器论文;