论文摘要：基于寡聚噻吩衍生物的荧光薄膜：创制及其传感性能研究

近年来，围绕传感材料的研究获得了迅猛发展，并展现出了极其重要的现实应用价值和广阔的发展前景。在众多检测技术之中，荧光方法以灵敏度高、抗干扰能力强、可采集信号丰富等优势，逐渐成为高性能传感器研究的主要方向，以其作为关键技术所研发的荧光传感器也已经广泛地应用于实际生产生活中。然而，随着工业生产的迅速发展及人类环境意识的不断增强，现有的检测技术已经远远不能满足需求，亟待人们研发出灵敏度更高、选择性更好，并且能够满足某些特殊需求的荧光传感器。
作为研究聚噻吩的“模型”化合物，寡聚噻吩以其结构易修饰、聚合度高度可控、光电信息丰富等优势，已经广泛应用于光伏材料、场效应晶体管材料、传感器材料等领域。研究发现，由于噻吩类衍生物易发生光漂白，极大地限制了该类材料的实际应用。经过人们的探索发现，稠环封端或插入均可有效地提高其光化学稳定性，从而解决了该类材料获得实际应用的瓶颈问题。在噻吩类材料研究中，已经报道的噻吩基荧光传感器均表现出了优异的传感性能，但基于寡聚噻吩的荧光传感器研究目前还处于初步阶段，诸多问题和材料性能优化有待人们去解决和探索，因此，创制稠环稳定的寡聚噻吩类荧光传感器条件已经具备，理论研究与实际应用价值均很突出。
基于以上研究背景，本文在对寡聚噻吩类荧光传感器发展现状认真调研的基础上，立足实验室已有工作基础，设计制备了以寡聚噻吩衍生物为传感单元的荧光薄膜，并对其荧光行为、传感性能及传感机理进行了系统研究。具体来讲，本学位论文主要分为以下几个部分：
第一章为相关研究背景的介绍，概述了基于寡聚噻吩类荧光传感器的发展现状及其研究成果，分别从液相传感器及气相传感器两方面进行了阐述。液相传感器主要涉及温度传感器、pH传感器、阳离子传感器、阴离子传感器、危险化学品传感器及生物传感器；而气相传感器则是围绕易挥发危险化学品检测而阐述。
第二章研究了芘封端的三联噻吩胆固醇荧光薄膜的制备、光物理行为及其传感性能。该工作巧妙地将小分子凝胶引入荧光薄膜制备体系，实现了在小分子凝胶三维网络结构表面特异性组装荧光分子，从而制备了一种具有荧光活性的微纳米荧光传感薄膜。实验表明，该薄膜荧光发射对硝基苯蒸汽的存在十分敏感，传感过程实时可逆，并且具有较高的选择性。硝基苯生产原料、结构类似物和其它硝基芳烃类化合物，均基本不产生干扰。总的来说，该工作不仅制备了一种对硝基苯蒸汽敏感的传感薄膜，有望在气态硝基苯检测方面获得应用，而且拓宽了小分子凝胶的应用范围，借此也发展了一种荧光传感薄膜制备新策略。
第三章为基于噻吩共轭荧光聚合物传感材料的设计与制备。该工作基于2,4-二硝基苯肼与甲醛反应，从而导致紫外吸收变化，进而实现对甲醛的传感这一实验事实，特意性地将肼或胺引入聚合物的侧链，同样利用腙类反应，通过共轭聚合物的超级猝灭效应，利用荧光信号的变化实现对甲醛气体的检测。同时将苯插入噻吩中提高寡聚噻吩的光化学稳定性，力图实现噻吩类传感器的实际应用。再通过基质改性，期望带来传感性能的改善，期望获得一种甲醛气体敏感的荧光薄膜传感器。

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