一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法技术

技术编号:19000861 阅读:40 留言:0更新日期:2018-09-22 05:27
本发明专利技术公开了一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法,将2,4,6‑三硝基甲苯加入至包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的溶液中获得待测溶液,检测待测溶液的荧光强度,所述包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:

A method for detection of three nitrotoluene by fluorescence sensing

The present invention discloses a method for detecting p-nitrotoluene by fluorescence sensing, in which 2,4,6_trinitrotoluene is added to the solution of alkynyl carbazole hyperbranched polymer containing silicon to obtain the solution to be measured, and the fluorescence intensity of the solution to be measured is detected. The chemical structure formula of the alkynyl carbazole hyperbranched polymer containing silicon is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法
本专利技术涉及炸药检测领域,具体涉及一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法。
技术介绍
2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为白色或苋色淡黄色针状结晶,无臭,有吸湿性。该化合物为比较安全的炸药,能耐受撞击和摩擦,但任何量突然受热都能引起爆炸。该化合物具有中等毒性,可经皮、呼吸道、消化道侵入。其主要危害是慢性中毒。该化合物能够刺激局部皮肤产生皮炎和黄染。慢性作用主要表现为中毒性胃炎、中毒性肝炎、再障、贫血、中毒性白内障。由于TNT制备炸药的原材料成本较低,且在施工操作(如废弃楼房爆破或者是采矿等)时具有省时省力等优点,所以TNT已在许多领域应用。此外炸药在军事领域也具有不可或缺的重要地位。但TNT给社会发展带来便利的同时也带来了安全隐患。最近几年,由于全球安全和环境污染问题,针对TNT检测可靠有效的传感材料受到越来越多的关注。荧光猝灭检测器作为化学传感器受得到了更多的重视。虽然过去曾经报道过很多荧光检测材料,比如金属复合物、树状分子、MOF材料等,但是它们的敏感性和重复性还有应用性还有待发展。传统的共轭聚合物在荧光检测方面,得到了很好的应用,但是它们的合成方法都比较复杂,而且溶解性比较差。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足,本专利技术的目的之一是提供一种包含硅的炔基咔唑超支化聚合物在荧光检测三硝基甲苯中的应用,具有更好的荧光强度、猝灭能力,而且溶解性更好。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案为:一种包含硅的炔基咔唑超支化聚合物在荧光检测三硝基甲苯中的应用,包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。本专利技术的目的之二是提供一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法,将2,4,6-三硝基甲苯加入至包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的溶液中获得待测溶液,检测待测溶液的荧光强度,所述包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。本专利技术的有益效果为:1.本专利技术提供的检测方法中采用了结构新颖的包含硅的炔基咔唑超支化聚合物,该超支化聚合物既具有超支化结构又引入了柔性的硅原子,使得该聚合物在常规溶剂中均有更高的溶解性,能够在更多的有机溶剂中检测TNT。2.本专利技术提供的检测方法中采用的包含硅的炔基咔唑超支化聚合物具有更高的荧光猝灭效率,其猝灭效率可达94%。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。图1为P2和P3的红外光谱图;图2为聚合物的热重分析曲线;图3为聚合物的紫外吸收光谱;图4为聚合物的荧光发射光谱;图5为聚合物的对TNT的荧光传感猝灭曲线,其中,A为P1的荧光猝灭梯度图,B为P2的荧光猝灭梯度图,C为P3的荧光猝灭梯度图,D为三种聚合物的荧光效率曲线;图6为聚合物的斯特恩-沃尔默曲线。具体实施方式应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的,现有技术中存在传统共轭聚合物的溶解性较差的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法。本申请的一种典型实施方式,提供了一种包含硅的炔基咔唑超支化聚合物在荧光检测三硝基甲苯中的应用,包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。优选的,所述超支化聚合物的多分散性指数(PDI)为1.5~1.6。本申请的另一种实施方式,提供了一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法,将2,4,6-三硝基甲苯加入至包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的溶液中获得待测溶液,检测待测溶液的荧光强度,所述包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。优选的,所述超支化聚合物的多分散性指数(PDI)为1.5~1.6。优选的,所述述超支化聚合物的制备方法为,将丁基锂与三炔基咔唑中炔基上的氢进行锂化反应生成炔基锂试剂,将炔基锂试剂与二氯二苯基硅烷进行缩聚即可获得包含硅的炔基咔唑超支化聚合物,其中,所述三炔基咔唑的化学结构式为优选的,所述锂化反应的温度为-78~-75℃。优选的,三炔基咔唑与丁基锂的摩尔比为4~4.5:6~9。优选的,锂化反应的惰性气体氛围为氮气氛围。优选的,锂化反应的时间为1±0.1h。为了使三炔基咔唑和丁基锂混合的更加均匀,优选的,锂化反应的溶剂为无水四氢呋喃。优选的,所述缩聚反应的温度为-78~-75℃。优选的,所述缩聚反应的时间为1~1.5h。优选的,二氯二苯基硅烷添加的摩尔量与三炔基咔唑的添加摩尔量之比为8~10:4~4.5。为了获得纯净的上述超支化聚合物,优选的,将缩聚反应后的物料加入冰水进行萃取获得有机相,向有机相中添加二氯甲烷后采用水进行洗涤,将洗涤后的有机相去除溶剂后,依次加入无水四氢呋喃和甲醇进行重结晶获得固体即可。更进一步优选的,重结晶时,无水四氢呋喃与甲醇的体积比为1:45~55。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。实施例1圆底烧瓶内加入咔唑(3.09g,18.6mmol),倒入100mL冰醋酸,回流温度搅拌至咔唑全部溶解,然后加入KI(4.98g,10mmol),KIO3(3.9g,18.0mmol),碘酸钾分三次加入,搅拌回流反应6h。到达时间后,有沉淀聚集在平底,反应液冷却至常温后过滤,生成的固体先用二氯甲烷洗涤,再用甲醇洗涤,待干燥后变为淡粉色固体粉末,即1,3,6-三碘咔唑。产率70%。1H-NMR:(DMSO,400MHz),δ(ppm):7.401-7.403(d,1H),7.689-7.713(m,1H),8.025(s,1H),8.566-8.509(d,2H),11.439(s,1H)。取1,3,6-三碘咔唑(2g,4.55mmol)加入三口烧瓶内,加入20mL四氢呋喃,10mL三乙胺,搅拌溶解后,加入三甲基硅基乙炔(3.57g,36.36mmol),C18H15P(61mg,0.56mmol)、CuI(50mg,0.27mmol),氩气鼓泡20分钟后,加入催化剂[双(三苯基膦)]二氯化钯(100mg,0.14mmol),室温下反应48h。反应完毕后,旋干溶剂,加入CH2Cl2,用水洗涤后,得到萃取液。用柱色层析法(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到产物1,3,6-三(三甲基硅乙炔基)咔唑。所得1,3,6-三(三甲基硅乙炔基)咔唑被甲醇溶解后,放入30mg固体K2CO3,室温搅拌48h。反应完毕后,溶液过滤,加入CH2Cl2,用水洗涤多次,得到萃取液。用柱色层析法(石油醚本文档来自技高网
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一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法

【技术保护点】
1.一种包含硅的炔基咔唑超支化聚合物在荧光检测三硝基甲苯中的应用,其特征是,包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:

【技术特征摘要】
1.一种包含硅的炔基咔唑超支化聚合物在荧光检测三硝基甲苯中的应用,其特征是,包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。2.如权利要求1所述的应用,其特征是,所述超支化聚合物的多分散性指数为1.5~1.6。3.一种利用荧光传感对三硝基甲苯的检测方法,其特征是,将2,4,6-三硝基甲苯加入至包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的溶液中获得待测溶液,检测待测溶液的荧光强度,所述包含硅的炔基咔唑超支化聚合物的化学结构式为:所述超支化聚合物的重均分子量为4800~5100g/mol。4.如权利要求3所述的检测方法,其特征是,所述超支化聚合物的多分散性指数为1.5~1.6。5.如权利要求3所述的检测方法,其特征是,所述的超支化聚合物的制备方法,其特征是,将丁基锂与三炔基咔唑中炔基上的氢进行锂化反应生成炔基锂试剂,将炔基锂试剂与二氯二苯基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔月芝任金瓶陶芙蓉
申请(专利权)人:齐鲁工业大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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