氟离子化学传感器的合成及其识别机理的研究的中期报告.docx

氟离子化学传感器的合成及其识别机理的研究的中期报告

氟离子化学传感器的合成及其识别机理的研究是一项重要的研究工作，旨在开发一种灵敏、可靠、稳定的氟离子化学传感器，用于检测水中的氟离子含量。本报告是该研究的中期报告，介绍了在前期工作的基础上所取得的进展和成果。

一、合成氟离子化学传感器

在前期工作中，我们针对目标检测应用场景中氟离子的特性，采用了一种新型荧光分子设计合成了一种荧光氟离子探针，即N-(3-羟基苯基)萘酰亚胺（HNPN）。HNPN的荧光性质在氟离子存在下有明显变化，因此HNPN可作为一种有效的氟离子探针。

本阶段的任务是制备可掺入聚合物中的HNPN探针，以制成滴定氟离子的检测器材。我们选择了两种聚合物，分别为聚苯乙烯（PS）、聚丙烯酸甲酯（PMMA）。将HNPN探针通过溶剂挥发的方法与聚合物混合，加热使聚合物固化后制成了两种氟离子探测材料。

二、氟离子化学传感器的识别机理

探针的荧光性质在氟离子存在下产生变化的原因，我们进行了一系列的实验研究，总结出了探针的识别机理。

首先，HNPN探针分子中的萘酰亚胺基团在无氟离子存在下有自发的旋转构象，致使hnpn的荧光能量转移到非边缘的萘基上，发出弱的蓝色光。当有氟离子存在时，它们会竞争性结合萘酰亚胺基团上的氟原子与其他某些基团的氢离子形成氢键，通过这种键的作用，控制了萘酰亚胺基团的旋转结构，联苯骨架发生扭曲，使得hnpn的荧光猝灭，同时萘基发出黄色的荧光，从而使荧光发生变化，可以测量氟离子的浓度。

三、实验结果分析

实验结果表明，在不同浓度范围内，探针对氟离子的荧光强度与氟离子的浓度呈现出很好的线性关系，同时对其它离子的干扰响应较小，在一定范围内是一种具有较高稳定性和灵敏度的氟离子荧光探针。

总之，我们在中期报告中介绍了在前期工作的基础上，我们成功合成了两种聚合物探测材料，以及探测器的氟离子识别机理。实验结果表明，探针具有良好的线性范围和灵敏度，可以作为一种有效的氟离子荧光探针应用于水质检测中。