螺吡喃，即螺苯并吡喃，是一種十分重要光功能分子，其光譜性能受環(huán)境中諸多因素的強(qiáng)烈影響。本文著重考察了不同溶劑中螺吡喃光致變色的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為、不同分子間相互作用力與螺吡喃溶劑化顯色性質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；同時(shí)還研究了介質(zhì)對(duì)螺吡喃熒光性能的影響規(guī)律；以此為基礎(chǔ)，成功地將新合成的SP-cellulose熒光材料應(yīng)用于環(huán)境中苯胺污染物的檢測(cè)。 本文依照傳統(tǒng)合成路徑，合成出了分別含烷基和羧基的螺吡喃分子，并綜合FTIR和1HNMR等分析表征手段確定了目標(biāo)化合物的分子結(jié)構(gòu)。 我們利用紫外可見(jiàn)光譜分別研究了極性范圍從石油醚到乙二醇的不同溶劑中螺吡喃的光致變色熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)改變?nèi)軇┑臉O性可控制螺吡喃光致變色正、逆過(guò)程的熱力學(xué)轉(zhuǎn)變，基于此給出了正、光致變色的熱力學(xué)定義。另外還發(fā)現(xiàn)在中等極性溶劑中，螺吡喃的光致變色過(guò)程遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程；而處于極性尺度兩端的溶劑中時(shí)則表現(xiàn)出完全不一樣的動(dòng)力學(xué)特征。其中，在極性極強(qiáng)的溶劑中呈現(xiàn)出分?jǐn)?shù)級(jí)動(dòng)力學(xué)行為，而在極性極弱的溶劑中則表現(xiàn)為分段式的一級(jí)動(dòng)力學(xué)行為。 在考察螺吡喃的溶劑化顯色行為和溶劑極性參數(shù)之間的關(guān)系當(dāng)中，我們觀察到了醇溶劑的離群行為，為此...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1. 螺吡喃化合物的概述
    1.2. 螺吡喃的應(yīng)用及研究進(jìn)展
        1.2.1. FRET-熒光共振能量傳輸
        1.2.2. 生物成像
        1.2.3. 化學(xué)傳感器/離子檢測(cè)
        1.2.4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/邏輯器件
        1.2.5. 光控潤(rùn)濕性/藥物緩釋
        1.2.6. 力學(xué)傳感器
        1.2.7. 其它應(yīng)用
        1.2.8. 小結(jié)
    1.3. 主要研究?jī)?nèi)容和研究方法簡(jiǎn)介
第二章 螺吡喃的合成與表征
    2.1. 引言
    2.2. 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1. 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
            2.2.1.1. 實(shí)驗(yàn)儀器
            2.2.1.2. 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2. 合成過(guò)程
            2.2.2.1. 5-硝基水楊醛的合成
            2.2.2.2. 螺吡喃 SPEt 的合成
            2.2.2.3. 螺吡喃 SPCOOH 的合成
            2.2.2.4. SP-cellulose 材料的制備
                2.2.2.4.1. SP-cellulose 漿料的合成
                2.2.2.4.2. SP-cellulose 試紙的制備
    2.3. 目標(biāo)產(chǎn)物的分析表征
        2.3.1. FTIR 分析
            2.3.1.1. 5-硝基水楊醛的 FTIR 表征
            2.3.1.2. SPEt 的 FTIR 表征
            2.3.1.3. SPCOOH 的 FTIR 表征
            2.3.1.4. SP-cellulose 的 FTIR 表征
        2.3.2. ¹HNMR 分析
            2.3.2.1. 5-硝基水楊醛的1HNMR 譜
            2.3.2.2. SPEt 的1HNMR 譜
            2.3.2.3. SPCOOH 的1HNMR 譜
    2.4. 小結(jié)
第三章 介質(zhì)對(duì)螺吡喃光譜性能的影響
    3.1. 引言
    3.2. 溶劑對(duì)螺吡喃光致變色熱力學(xué)的影響
        3.2.1. 不同溶劑中螺吡喃的正/逆光致變色行為
        3.2.2. 正、逆光致變色的熱力學(xué)定義
        3.2.3. 正、逆變色定義的推廣
    3.3. 螺吡喃溶劑化顯色現(xiàn)象的研究
        3.3.1. 最大吸收波長(zhǎng)與溶劑參數(shù)間的關(guān)系及 Hansen 溶度參數(shù)的引入
        3.3.2. 吸光度與溶劑參數(shù)的關(guān)系
        3.3.3. 溶劑對(duì)吸收光譜形狀的影響
        3.3.4. 螺吡喃溶劑化顯色中不同溶劑參數(shù)的比較
    3.4. 溶劑對(duì)螺吡喃光致變色動(dòng)力學(xué)的影響
        3.4.1. 一般溶劑中的變色動(dòng)力學(xué)過(guò)程
        3.4.2. 非極性溶劑中的“分段”一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程
        3.4.3. 強(qiáng)極性溶劑中的“分?jǐn)?shù)”級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程
    3.5. 不同介質(zhì)中螺吡喃的熒光性能研究
        3.5.1. 螺吡喃的熒光淬滅機(jī)理―Jablonski diagram
        3.5.2. 螺吡喃在不同介質(zhì)中的熒光性能
        3.5.3. SP-cellulose 熒光增強(qiáng)的機(jī)理
        3.5.4. SP-cellulose 的熒光抗疲勞性
    3.6. 小結(jié)
第四章 螺吡喃在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用
    4.1. 引言
    4.2. 螺吡喃的紫外可見(jiàn)吸收對(duì)苯胺的“選擇性”
    4.3. SP-cellulose 試紙對(duì)苯胺/水溶液濃度的顏色響應(yīng)
    4.4. 螺吡喃吸光度及 SP-cellulose 熒光強(qiáng)度對(duì)苯胺/甲醇溶液濃度的響應(yīng)
        4.4.1. 螺吡喃吸光度與苯胺/甲醇濃度之間的數(shù)量關(guān)系
        4.4.2. SP-cellulose 熒光強(qiáng)度與苯胺/甲醇濃度之間的數(shù)量關(guān)系
    4.5. 螺吡喃選擇性紫外可見(jiàn)吸收及 SP-cellulose 熒光淬滅的機(jī)理
    4.6. 螺吡喃及 SP-cellulose 材料的綜合應(yīng)用—環(huán)境中苯胺檢測(cè)
        4.6.1. 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)
        4.6.2. 不同苯胺檢測(cè)方案的可靠性驗(yàn)證及評(píng)價(jià)
    4.7. 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：4046781