题目：玻片表面荧光分子固定化及其光物理行为和传感性能

硝基芳烃类化合物是一类重要硝化产物，广泛用于医药、农药、炸药、染料、造纸、纺织等工业领域。由于硝基芳烃类化合物应用广泛，且具有剧毒性，所以对其在海水、地下水、土壤等环境中的检测受到了人们的普遍关注。人们相继发展了多种可用于水体中硝基芳烃类化合物检测的技术，如：气相色谱、液相色谱、质谱、电化学法、荧光法等。其中，色谱、质谱技术虽然可以达到很好的检测效果，但是仪器价格昂贵，并且不能实时实地进行检测，往往需要复杂的预处理，这就使得它们的应用范围受到限制。与之相比，电化学方法虽然仪器价格便宜，但是灵敏度较差。光学方法，尤其是荧光法操作简单，设备价格适宜，而且具有很高的灵敏度，是一种值得重视的硝基芳烃的有效分析检测手段。
在已经报道的检测硝基芳烃的荧光传感器中，以共轭荧光聚合物作为传感元素的薄膜荧光传感器研究得最为深入。主要是因为这类荧光物质具有 “分子导线”或“一点接触、多点响应”效应。这类薄膜具有良好的光稳定性，超高的检测灵敏度，尤其适于对气相硝基芳烃类化合物的检测。但是也存在着突出的缺陷，主要是薄膜通透性不好，并且由于荧光物种在液相中容易泄露的缘故，使其在液相检测中的使用受到了限制。因此，有必要发展一种新的薄膜荧光传感器，克服共轭荧光聚合物薄膜存在的缺陷。
在第一部分工作中，我们基于以上考虑以及本实验室已有的工作，以二苯基硅烷寡聚物作为荧光传感元素，将其经由连接臂单层组装于玻璃基质表面，得到一种新型荧光薄膜传感器。薄膜具有以下两个优点：1、二苯基硅烷寡聚物这种共轭聚合物具有前面所说的“分子导线”效应，因此在进行检测的时候具有信号放大效应。2、通过这种方式制备得到的薄膜材料实现了共轭聚合物在固体基质表面的化学键合，从原理上能够解决薄膜在液相的泄漏问题。在此工作中,研究了薄膜对水相中硝基芳烃类爆炸物的传感行为，结果表明其中只有硝基苯对于薄膜的荧光发射有超级猝灭效应，该传感薄膜对于硝基苯的检测限达到了1.5×10-10 mol/L。这种高选择性可能是由于传感元素，共轭寡聚物与具有柔性的弱极性连接臂形成的压缩构象引起的阻碍效应所造成的。进一步研究表明该荧光薄膜传感器的传感行为不受常见溶剂如苯、甲苯、乙醇、甲醇等的干扰。并且传感过程是完全可逆，可以多次重复使用。
在第二部分工作中，我们将传感元素芘经丙二胺和三乙氧基（3-异氰酸丙基）硅烷化学结合于玻璃基片表面，得到一种新型光致发光薄膜材料。由于以往制备的薄膜表面存在所谓的“二维溶液相”，即由柔性连接臂、传感元素分子以及包裹在连接臂内的少量溶剂分子构筑的一层既不同于固态基质，又不同于本体相溶液的界面相，该界面相可以屏蔽无机铜盐中铜离子，使其难以与荧光物种接近，因此，这些膜对有机铜盐（醋酸铜、柠檬酸铜等）表现出很好的传感选择性。本论文工作，以末端携带异氰酸酯基的硅烷化试剂固定化荧光传感元素，以期得到带有极性的连接臂的一种新型传感薄膜，以尽可能消除这种界面相。接触角测定表明此类薄膜确实具有较高的极性。薄膜激发发射光谱、溶剂效应，以及水相中醋酸铜传感行为等的研究进一步加深了对薄膜表面固定化荧光分子的构象及其光物理行为的认识。