[发明专利]可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机半导体纳米材料领域，具体涉及可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料及其制备方法和应用。本发明制备出一种可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料。基于咔唑分子的一系列的P型有机荧光传感材料，通过改变咔唑分子侧链及其聚合度，合成出具有不同侧链的咔唑衍生物的结构，通过自组装的方法获得一种一维有机半导体纳米线，即本发明的可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料。本发明的纳米线具有比表面积大，表面孔隙多等特征，有利于被检测神经性毒剂蒸汽在纳米线表面的吸附扩散，大大地降低了检出限。因此，本发明的有机荧光传感材料可以作为性能优异的识别神经性毒剂的荧光传感器。

技术领域

本发明属于有机半导体纳米材料领域，具体涉及可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料及其制备方法和应用。

背景技术

自第一次世界大战伊始，化学战剂(CWAs)作为大规模杀伤性武器被多次使用。而在所有化学战剂中，毒性最强、杀伤力最强的化学战剂当数速杀型的神经性毒剂(nerveagents)。

神经性毒剂是一类剧毒的有机磷酸酯或有机磷酸酯类化合物，也称为有机磷毒剂。美军按化学结构和战术使用特点将之分为两大类：一类为G类毒剂，以呼吸道吸入为主要中毒途径，如沙林(Sarin，GB)、梭曼(Soman，GD)和塔崩(Tabun，GA)等；另一类为V类毒剂，以皮肤染毒吸收为主要中毒途径，如VX等。

神经性毒剂进入人体后作用于神经系统，通过抑制胆碱酯酶活性从而引起乙酰胆碱的蓄积，使胆碱能神经过度兴奋，最后导致呼吸、循环系统衰竭死亡。1995年3月20日的日本东京地铁毒气事件中就使用了GB，且造成了大量人员的伤亡。因此，发展神经性毒剂快速、准确及灵敏的分析检测方法是实现反恐的迫切需要，已得到世界各国军方和安全系统的高度重视。

由于神经性毒剂(如GB、GD、GA)毒性很强，因此在实验室里，普遍使用氯磷酸二乙酯(DCP)作为较安全的模拟物，其和神经性毒剂(如GB、GD、GA)具有相同的反应活性，而且毒性也相对弱很多，几种神经性毒剂的结构如下：

神经毒剂：

神经毒剂模拟物：

现有的神经性毒剂模拟物的检测方法包括比色检测方法、表面声波法、酶化验法、干涉法等。上述方法存在反应缓慢、缺乏特异性、灵敏度低、操作复杂等缺点。相对而言，神经性毒剂模拟物的荧光检测方法，具有操作简便、响应灵敏、信号反应快、检测的特异性、可制成小的荧光器件便于携带等优势。尽管如此，现有的用于检测神经性毒剂模拟物的荧光检测方法多数采用化学反应前后荧光光谱的变化来进行区分，这种方法需要配成一定浓度的溶液，反应时间长，影响了检测的时效性，并且材料不能重复利用，经济效益不高，因此有待开发时效性和重复性均好的荧光检测方法。尽管近几年，荧光检测方法得到了发展，但是报道的例子中还是有不少缺陷。其中最重要的是，在没有神经性毒剂模拟物的环境下，荧光检测也会对某些干扰物质比如酸类产生类似的信号，从而进行误报。

发明内容

本发明提供了可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料。

本发明还提供了可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料的制备方法。

本发明还提供了可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料的应用。

本发明制备出一种可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料。基于咔唑分子的一系列的P型有机荧光传感材料，通过改变咔唑分子侧链及其聚合度，合成出具有不同侧链的咔唑衍生物的结构，通过自组装的方法获得一种一维有机半导体纳米线，即本发明的可选择性检测神经性毒剂的有机荧光传感材料。本发明的纳米线具有比表面积大，表面孔隙多等特征，有利于被检测神经性毒剂蒸汽在纳米线表面的吸附扩散，大大地降低了检出限。因此，本发明的有机荧光传感材料可以作为性能优异的识别神经性毒剂的荧光传感器。