新型高分子萘酰亚胺重金属离子荧光传感器的制备及其应用研究

Heavy metal pollution has serious impact on human health, therefore, the development of the excellent performance of sensors for heavy metal ion has important scientific significance. The project combines with the ion recognition performance of fluorescent small molecule and excellent film-forming property of the polymer material, adopting covalent polymerization method to prepare the polymer naphthalimide fluorescent sensor for heavy metal ion; meanwhile, employing spin-coating or casting method to the prepare the polymer fluorescent film sensor. By means of the spectral analysis to investigate the properties of the fluorescence sensor in the solution or film state, such as ion recognition range, linear relationship, response time, etc. Through the research work, it is desirable to develop several kinds of the polymer fluorescent film sensors, which have outstanding selectivity, high sensitivity, repeated use, no pollution to tested system. Ultimately to achieve the target for the detection of heavy metal ions in a more secure method.

水体重金属污染问题严重影响人类的健康，因此开发性能优良的重金属离子传感器具有十分重要的科学研究意义。本项目结合荧光小分子所具有的离子识别能力以及高分子材料自身优良的成膜性，采用共价固定法制备高分子萘酰亚胺重金属离子荧光传感器；通过旋涂或流延法制备高分子荧光薄膜传感器，应用光谱分析研究高分子荧光传感器在溶液和膜状态下的离子识别范围、线性关系、响应时间等性质。通过本项目的研究工作，期望开发几种选择性好、灵敏度高、可以反复使用、不污染待测体系的高分子荧光薄膜传感器，以实现对水体中重金属离子的安全检测。

水体重金属污染问题严重影响人类的健康，因此开发性能优良的重金属离子传感器具有十分重要的科学研究意义。本项目针对探针和传感器在灵敏度、选择性和固定化等方面存在的问题，依据荧光探针的一般设计原理和信息传递机制，结合荧光小分子的离子识别能力和高分子材料优良的成膜性，采用共价固定法制备高分子萘酰亚胺重金属离子荧光探针。我们选择席夫碱、酰胺、羧酸作为识别基团，萘酰亚胺作为发色团，烯丙基作为聚合基团，制备出十多个选择性好、灵敏度高的铜、铝、汞、氢和苦味酸根荧光高分子单体探针和薄膜传感器；应用光谱分析的方法，研究了高分子单体和高分子荧光传感器在溶液和膜状态下的重金属离子识别范围、线性关系、选择性、灵敏度、响应时间和识别机理等性质。优化条件，考察荧光高分子单体在高分子基体中的分散和结构上的特殊变化对薄膜传感器检测性能的影响，实现传感器的重复使用和水体中重金属离子的安全检测。本项目取得的结果为今后进一步研究重金属离子传感器，提供了必不可少的基础性工作；同时也为重金属离子荧光探针和薄膜传感器的应用展示了良好的前景。项目资助发表SCI论文11 篇，申请专利1项；培养硕士研究生6 名。