功能高分子-文献综述

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1、HUNANUNIVERSITY论文题目：_用于检测硝基芳炷类爆炸物的荧光聚合物学生姓名：学生学号：专业班级：学院名称：2011年7月1日摘要：介绍了爆炸物的检测技术和痕量检测技术，综述了荧光聚合物检测TNT的原理以及特点，总结了检测硝基芳姪化合物荧光聚合物传感器的研究进展，对其发展方向和应用前景进行了展望。关键词：硝基芳坯化合物;荧光聚合物；检测原理；传感器1前言进入21世纪以來，世界范围的恐怖主义爆炸活动愈演愈烈，严重威胁人类社会的安全。在各类爆炸物中，包含TNT、DNT在内的硝基芳坯类炸药是恐怖分

2、子的首选。爆炸物种类繁多、检测背景复杂使微痕量爆炸物的有效检测显得十分困难。近年来，随着反恐、非金属地雷探测、环境质量监测等需求地急剧增加,开发微痕量爆炸物检测新方法、新设备成为世界各国关注的热点。“电子狗鼻”和“光学狗鼻”等检测技术不断涌现和成熟，其中，最为引人关注的是美国M1T的swager教授等人在利用荧光传感薄膜检测微痕量硝基芳坯类炸药方面所取得的突破性进展，《科学时报》以“美国科学家发明超灵敏炸药探测器”为题作了显耍报道。在简要概括现有爆炸物检测技术的基础上，着重介绍用于微痕量硝基芳坯类爆炸

3、物检测的各类荧光方法，以期促进国内的相关研究工作。爆炸物的检测技术口J分为两大类：爆炸物的体探测技术和微痕量检测技术。爆炸物的体检测(bulkdetection)技术是对爆炸物的整体外观进行探测的技术。主要冇X射线、中子分析(neutronanalysis,NA)以及核四极矩共振(nuclearquadrupoleresonance,NQR)等技术。总的來讲，此类检测技术都比较成熟，但设备体积庞大、价格昂贵，难以普及化，使用起来也不方便。目前主耍作为机场、车站、港口等重要关口的安检仪器使用。爆炸物的微

4、痕量检测(tracedetection)技术主要是对爆炸物挥发出的蒸汽和对粘附于爆炸物容器表面以及任何接触过爆炸物的物件(包括人体)表面所残留的微痕量爆炸物进行检测的技术。X射线析技术开发较早，使用普遍，相对也比较成熟，是一种普遍使用的爆炸物体探测技术。而后两种体探测技术出现的就比较晩川。目前，对该类爆炸物的痕量检测技术主耍是各种波谱法、化学传感技术以及生物传感器技术等⑵。波谱法主要冇气相色谱法、质谱法、热能分析、拉曼光谱法和离子迁移法等；化学传感则主要是电化学传感、质量传感和荧光传感三类。在以上检测

5、方法中，多数需要昂贵冃笨重的光谱学仪器，这些仪器通常需耍在检测过程中安排专业人员进行现场校正，曲此给爆炸物的及时检测带來不便。荧光传感器法具冇灵敏度高、可采集参数多、仪器设计相对成熟等特点。1998年Swager⑶等利用荧光传感聚合物薄膜检测痕量硝基芳姪爆炸物取得突破性进展，荧光传感技术便被公认为该类爆炸物的最佳检测手段。相对于均相(溶液)传感器，薄膜传感器具冇寿命长、使用方便、基本不污染待测体系、易于器件化等优点，加Z荧光方法所具有的高灵皱度、高选择性、适用于多参数测定等特性，使得薄膜荧光传感器逐渐

6、发展成为一类很有发展前景的爆炸物检测新方法，受到人们越來越多的关注。用于微痕量爆炸物检测的荧光方法种类繁多，根据传感器与待测样品的关系，可将其分为均相荧光传感器、薄膜传感器和光纤荧光传感器等⑷。2荧光化学传感法的原理和特点就薄膜荧光传感器的组成材料来讲，已有的多是荧光高分子薄膜，染料掺杂（或染料修饰）高分子薄膜，以及染料掺杂氧化物薄膜等。其屮，以共轨荧光高分了所组成的薄膜最受关注，这是由于这类荧光高分了具有所谓的“一点接触、多点响应”特点，使得其荧光信号对硝基芳坯类化合物的存在十分敏感，表现出极高的猝

7、灭灵敏度。在美国国防高等研究计划署支持下，由美国Nomadics公司研制的已经接近实用的微痕量硝基芳坯类炸药探测装置具有结构紧凑、灵敏度高、成木相对低廉等特点⑸。由于多数爆炸物为缺电子的含氮化合物，是典型的电子受体，因此当它们与富电了的电了给体相互靠近时，由于存在光诱导的电了转移，将会导致富电了的电子给体出现荧光淬灭，使充当电子给体的聚合物荧光光谱产生变化。对淬灭前后聚合物的荧光光谱进行对比，便可得知淬灭物（爆炸物）的存在及种类。无淬灭物时：1、紫外光激发2、非辐射衰减3、冋到基态，产生荧光发射有淬灭

8、物时：1、紫外光激发2、非辐射衰减3、电了转移淬灭4、冋到基态，产生荧光发射目前，通常以荧光强度降低的百分比表示荧光淬灭效率,其计算公式如卜•：①/%=a-厲式中:e为荧光淬灭效率，I。为初始荧光强度,i为加入淬灭物后的荧光强度。相同条件下①值越高，则淬灭效率越高。待分析物在传感薄膜中的通透性以及其与传感元素分子的结合能力是决定此类传感薄膜响应速度、灵敏度和可逆性的主要因素。为了提高分析物在共辘荧光高分子薄膜屮的通透性，Swager等⑹以大体积基团作为此