用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于發光材料領域,具體設及用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材 料及其制備方法。 技術背景
[0002] 近年來,恐怖爆炸事件在世界各地頻頻發生。利用各類炸藥爆炸產生巨大的破壞 力和殺傷力,造成大量的人員傷亡和財產損失,是國內外恐怖分子和極端刑事犯罪分子所 采用的重要手段之一。為了把恐怖爆炸活動遏制在萌芽狀態,各國政府組織把目光投在依 靠物理、化學等科技手段對各類高能量密度爆炸物的探測和識別上。自美國"911事件"W 后。國外對該一領域進行了大量深入的研究。我國在此方面的研究起步較晚,與國外比還 有很大的差距。但隨著近幾年來我國境內一些暴力恐怖主義勢力活動的加劇,對設及公共 安全的場所和可疑區域進行安檢已經成為一種趨勢。因此,開發高靈敏度、高可靠性的爆炸 物探測和識別技術,對保障社會安定,維護公共安全有著重要的現實意義。
[0003] 痕量探測技術是通過對爆炸物的痕跡和揮發氣體進行取樣檢測,即可知道周圍環 境中是否有爆炸物分子。隨著恐怖活動隱蔽性的增加,廣泛的利用痕量探測技術對大范圍 的公共場所和可疑區域進行爆炸物檢測,對震懾犯罪活動,把危險遏制在萌芽狀態具有十 分重要的意義。因此,我們急需發展具有自主知識產權的痕量爆炸物探測技術。
[0004] 巧光傳感技術利用巧光探針與被檢物質發生特異性結合前后光譜性質發生的變 化來選擇性檢測目標分子,它具有靈敏度高、選擇性好、操作簡單、容易小型化集成等優點。 [00化]有機多孔材料(COFs、PAFs、CTFs和CMPs等)是一類由純有機單元通過共價鍵構 建的納米孔材料。由于有機多孔材料具有高的比表面積、優良的物理化學穩定性、低的骨架 密度大量可修飾的有機官能團,它已經成為納米孔材料研究的前沿。通過選擇不同的反應 單體和不同的反應類型,已經可W實現共輛微孔聚合物材料的在較寬范圍內的發射波長調 節。有機多孔材料材料由純的有機單元連接而成,具有優良的物理和化學穩定性,而且長期 暴露在潮濕的氣氛中依然保持穩定。利用發光的多孔有機材料既能夠實現對環境中極微量 的爆炸物分子的富集,同時也能夠利用爆炸物缺電子結構對其進行檢測,基于W上考慮,本 發明設計合成了具有核殼結構的發光有機多孔材料用于爆炸物檢測。
[0006] 文獻(Angew. Chem.,Int. Ed.,2009, 48, 2334 - 2338)報道了金屬有機骨架多孔材 料用于爆炸物的檢測,但是該類材料由于是由配位鍵連接,對濕度比較敏感。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是為了解決現有的用于爆炸物檢測的材料對濕度比較敏感的問題, 而提供一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料及其制備方法。
[000引本發明首先提供一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料,其結構式 (I)所示:
[0009]
【主權項】
1. 一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料,其特征在于,其結構如式(I ) 所示:
式(I )中,η = 0-5。
2. -種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料的制備方法,其特征在于,包括 如下步驟: 步驟一:在反應容器中加入1,3, 5 (4-溴苯)基苯、對苯二硼酸、四三苯基磷鈀、碳酸鉀 和Ν,N-二甲基甲酰胺,在75-150 °C下反應,得到反應溶液; 步驟二:在步驟一的反應溶液中加入1-溴芘、四三苯基磷鈀和碳酸鉀反應,得到用于 爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料。
3. 根據權利要求2所述的一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料的制備 方法,其特征在于,所述的1,3, 5 (4-溴苯)基苯和對苯二硼酸的摩爾比為1 : (2-3)。
4. 根據權利要求2所述的一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料的制備 方法,其特征在于,所述的對苯二硼酸和1-溴芘的摩爾比為(2-3) :1。
5. 根據權利要求2所述的一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料的制備 方法,其特征在于,所述的步驟二的反應溫度為120°C,反應時間為1-5天。
【專利摘要】本發明提供一種用于爆炸物檢測的核殼結構發光有機多孔材料及其制備方法,屬于發光材料領域。解決現有的用于爆炸物檢測的材料對濕度比較敏感的問題。該方法以具有剛性的單體為核,與對爆炸物有響應的單體偶聯,制備了對硝基爆炸物有響應的核殼結構發光有機多孔材料,該有機多孔材料根據單體比例的不同,得到的材料的發射波長可以從400納米到535納米調節,本發明的核殼結構發光有機多孔材料能夠對環境中的爆炸物分子進行富集,提高其檢測限;同時,通過對核殼厚度的調節,可以制備對不同爆炸物響應能力不同的發光核殼結構材料。
【IPC分類】C09K11-06, C07C15-38, C07C1-32, G01N21-64
【公開號】CN104673277
【申請號】CN201510079825
【發明人】李斌, 馬和平
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月13日