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  北京化工大學(xué)有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曹達(dá)鵬教授課題組近年來(lái)對(duì)共價(jià)有機(jī)聚合物（Covalent Organic Polymer, 簡(jiǎn)稱COP）的熒光傳感性能進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)COP材料可以作為熒光探針高選擇性地檢測(cè)爆炸物、有機(jī)小分子、金屬離子等，并揭示了其熒光檢測(cè)機(jī)理。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)（On-Site）快速檢測(cè)分析物的目標(biāo)，成功制備出COP材料熒光試紙，能方便地應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境污染物的檢測(cè)。

  苦味酸（PA）作為化工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中，超標(biāo)排放可導(dǎo)致土壤污染和環(huán)境惡化，而且它可以通過呼吸道、皮膚接觸等方式入侵人體，引起皮炎、支氣管炎等，嚴(yán)重的可引起肝、腎等組織的慢性中毒。因此，快速高效檢測(cè)PA受到人們的高度重視。曹教授課題組通過調(diào)控單體TBP、TBB和DBP的組成合成了系列發(fā)光材料（圖1）。這些發(fā)光材料不僅可以實(shí)現(xiàn)熒光顏色的調(diào)控，還可實(shí)現(xiàn)高選擇性檢測(cè)污染物PA，是一種優(yōu)異的光電功能材料。（J. Mater. Chem. C 2015, 3, 8490; Sensor Actuat. B: Chem., 2017, 243, 753）

圖1 (a) COP材料顏色調(diào)控示意圖. (b) 紫外燈下COP材料檢測(cè)爆炸物的熒光傳感性能展示.

  進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，官能團(tuán)修飾后的COP熒光探針既能夠提高材料檢測(cè)分析物的靈敏性，也可以實(shí)現(xiàn)快速高效地檢測(cè)有機(jī)小分子。例如，磺酰氯基（-SO2Cl）的引入使COP材料在遇到氯仿小分子時(shí)顏色從藍(lán)色變?yōu)辄S綠色（圖2），是一種高選擇性的熒光探針。（Sensor Actuat. B: Chem. 2016, 226, 273.）

圖2紫外燈下磺酰氯基（-SO2Cl）修飾后的COP材料在不同溶劑中的顏色變化

  最近的研究也發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)COP材料組分的調(diào)控，可有效合成出多孔有機(jī)聚合物納米管(porous organic polymer nanotubes, PNTs)，如圖3所示。這些納米管能選擇性檢測(cè)Fe3+離子，并揭示了檢測(cè)Fe3+離子時(shí)其熒光淬滅機(jī)理，即能量吸收競(jìng)爭(zhēng)淬滅（ACQ）機(jī)理。而且，也將這些材料制成了熒光試紙，能更好地應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境中Fe3+的檢測(cè)。（Sci. China Chem. 2017, Doi:10.1007/s11426-017-9026-x; ChemistrySelect 2017, 2, 1041）。

圖3 PNT-2和PNT-3有機(jī)納米管制成的熒光試紙用于檢測(cè)實(shí)際環(huán)境中的鐵離子

  論文鏈接：http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCC/doi/10.1007/s11426-017-9026-x?slug=full%20text