專利名稱：有機納米棒的組裝及其在熒光檢測水溶液中爆炸物的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機納米結(jié)構(gòu)熒光光譜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機納米棒及其在熒光檢測液相中的爆炸物方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
硝基苯類爆炸物是一類高度有毒的致癌物，會通過廢水廢氣排放到環(huán)境中，也會因運輸或生產(chǎn)中的意外事故或者存貯不當(dāng)進入環(huán)境中，從而對環(huán)境、人體及微生物都產(chǎn)生巨大的危害，所以它們的環(huán)境分析對于保障國家安全和保護人民健康至關(guān)重要，而隨著分析技術(shù)的不斷發(fā)展，對各種分析方法的研究也越來越重視，大到國家、軍事活動的安全，小至環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)控制以及食品安全的檢測等技術(shù)面臨的問題也為分析技術(shù)的發(fā)展提供 了新的機遇。硝基苯類化合物，如間硝基甲苯、對硝基苯酹、硝基苯，2，4-二硝基氯苯和2，4，6-三硝基甲苯等，作為一類重要的化工原料，已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、染料、造紙、紡織等領(lǐng)域，在爆炸物的生產(chǎn)和運輸過程中，很容易滲透到土壤和地下水中，對環(huán)境將造成極大的負面影響，也對民眾的健康造成極大的危害，所以水溶液中痕量硝基苯類爆炸物的檢測已經(jīng)引起了科研工作者的極大興趣。近年來，在檢測硝基苯類爆炸物方面，出現(xiàn)了各種各樣的的分析方法和工具，包括氣相色譜法，液相色譜法及與
質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，比色法，電化學(xué)法，表面等離子共振光譜法，然而，傳統(tǒng)分析技術(shù)通常采用離線分析方法，其缺點是分析速度慢、操作復(fù)雜且需要昂貴的儀器，不適宜進行現(xiàn)場快速監(jiān)測和在線分析；目前報道較多的是基于有機納米薄膜采用熒光淬滅的檢測技術(shù)，該技術(shù)檢測氣體被分析物最敏感和最方便的檢測方法之一，并被廣泛的用于爆炸物的檢測[(a) Rose. A, Zhu. Z. G, and Madigan. C. F, Nature, 2005, 434, 876-879.(b) McQuade . D . T, Pullen. A. E, and Swager . T. M, Chem. ReV, 2000, 100,2537-2574.]，但是該技術(shù)要求傳感材料在固態(tài)時具有高的發(fā)光效率，對被分析物分子具有強的親和性和具有的最低未占有分子軌道能級要比被分析物分子的足夠高[Yang. J. S.;Swager. Τ. Μ. J. Am. Chem. Soc. 1998，120，11864 - 11873.]，但許多“傳統(tǒng)”發(fā)光基團遭受著臭名昭著的在固相時聚集造成的淬火的效應(yīng)[(a) A. C. Grimsdale, K. L. Chan,R. E. Martin, P. G. Jokisz and A. B. Holmes, Chem. Rev. , 2009, 109, 897-1091;
(b)J. Z. Liu, J. ff. Y. Lam and B. Z. Tang, Chem. Rev. , 2009, 109,5799-5867.
(c)K. Y. Pu and B. Liu, Adv. Funct. Mater. , 2009，19，277-284·]。另外，該技術(shù)要求有機納米薄膜有適當(dāng)?shù)暮穸纫援a(chǎn)生可以檢測到的熒光強度，同時將由于厚度產(chǎn)生的光漂白效應(yīng)減小到最低，在薄膜制備上有一定的難度[T. Naddo, Y. Che, and ff. Zhang, J.Am. Chem. Soc , 2007, 129, 6978-6979. ]。Steady-state Stern-Volmer 分析方法是一般用于評估在溶液中的傳感分子對特定分析物的傳感效率，該方法簡單，可以有效的避免聚集造成熒光淬滅效應(yīng)和提高傳感效率。Paul L. Burn和其同事成功以聚合物為傳感材料采用該分析方法來檢測溶液中的爆炸物[(a) H. Cavaye, P. E. Shaw, X. Wang, P.L. Burn, S. C. Lo, and P. Meredith, Macromolecules, 2010, 43, 10253 - 10261. (b)D. A. Olley, E. J. Wren, G. Vamvounis, M. J. Fernee, X. Wang, P. L. Burn, P. Meredith,and P. E. Shaw, Chem. Mater. 2011, 23，789 - 794.]。目前，基于上述分析方法來檢測爆炸物的傳感材料主要是聚合物和樹枝狀超分子，上述材料合成方法復(fù)雜、繁冗，并且需要后處理，成本高。本發(fā)明采用有機小分子的納米結(jié)構(gòu)為傳感材料，構(gòu)筑了一種可以定量，實時，淬滅效率和靈敏度高，響應(yīng)速度快，且操作簡單、成本較低的有機傳感納米棒來檢測水溶液中爆炸物。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種有機納米棒的組裝及其在熒光檢測水溶液中爆炸物的應(yīng)用，通過再沉淀法構(gòu)筑一種對爆炸物有感應(yīng)的熒光材料納米棒，進而提供該納米棒分散液在爆炸物傳感方面的用途。技術(shù)方案本發(fā)明的有機納米棒的組裝方法包括如下步驟
1)將芘或其衍生物熒光材料溶于良性溶劑中，配制成濃度為廣5*10_3mol/L的溶液；
2)取步驟I)的溶液快速分散于不良溶劑中，形成均相的淡藍色均相溶液；
3)將步驟2)的淡藍色均相溶液攪拌I 3min，芘及或其衍生物熒光分子聚集成納米棒，從而得到芘或其衍生物熒光分子的納米棒分散液；
該納米棒分散液直接用于檢測溶液中的爆炸物。步驟I)中的良性溶劑為丙酮、四氫呋喃，或N，N’ - 二甲基甲酰胺。不良溶劑為去離子水、乙醇、甲醇或異丙醇。所述的芘或其衍生物熒光分子包含發(fā)色團，具有如下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種有機納米棒的組裝方法，其特征在于該組裝方法包括如下步驟 1)將芘或其衍生物熒光材料溶于良性溶劑中，配制成濃度為廣5*10_3mol/L的溶液； 2)取步驟I)的溶液快速分散于不良溶劑中，形成均相的淡藍色均相溶液； 3)將步驟2)的淡藍色均相溶液攪拌I 3min，芘及或其衍生物熒光分子聚集成納米棒，從而得到芘或其衍生物熒光分子的納米棒分散液； 該納米棒分散液直接用于檢測溶液中的爆炸物。
2.如權(quán)利要求I所述的有機納米棒的組裝方法，其特征在于步驟I)中的良性溶劑為丙酮、四氫呋喃，或N，N’ - 二甲基甲酰胺。
3.如權(quán)利要求I所述的有機納米棒的組裝方法，其特征在于步驟I)中的不良溶劑為去離子水、乙醇、甲醇或異丙醇。
4.如權(quán)利要求I所述的有機納米棒的制備方法，其特征在于，所述的芘或其衍生物熒光分子包含發(fā)色團，具有如下結(jié)構(gòu)
5.—種如權(quán)利要求I所述的有機納米棒的組裝方法所制得的有機納米棒在熒光檢測液相中爆炸物方面的應(yīng)用，其特征在于熒光檢測液相中爆炸物為2，4- 二硝基甲苯DNT、2，,4，6-三硝基苯酚PA、4-硝基甲苯、硝基苯、硝基甲烷或二苯甲酮。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機納米結(jié)構(gòu)熒光光譜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機納米棒及其在熒光檢測水相中爆炸物方面的應(yīng)用。其先是把具有熒光的主體分子化合物采用再沉淀法通過控制生長時間和溫度得到尺寸均勻的1D納米棒，該納米棒可直接用于檢測液相中的爆炸物。實際應(yīng)用是將一定濃度的爆炸物溶液滴加到化合物納米棒的分散液中，根據(jù)滴加爆炸物溶液前后化合物納米結(jié)構(gòu)分散液的熒光強度的差異來檢測爆炸物的含量。本發(fā)明不但克服了傳統(tǒng)的發(fā)光體在固態(tài)時薄膜過厚導(dǎo)致熒光漂白的缺陷，而且得到的有機納米棒分散液對爆炸物選擇性高、響應(yīng)速度快，且操作簡單、成本較低，可以在熒光檢測爆炸物方面得到應(yīng)用，并用于制備爆炸物傳感器。
文檔編號C09K11/06GK102965098SQ201210483760
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者石乃恩, 孫紅梅, 杜煒, 解令海, 黃維 申請人:南京郵電大學(xué)