巯基功能化离子液体的荧光性能研究.pdf

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1、FLUORESCENCEPROPERTIESOFTHIO·-FUNCTIONALIZEDIONICLIQUIDSADissertal：ionSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByWangXingangSupervisor：Prof．ZhangHuchengMay,2014摘要近年来，离子液体的发光性质已经引起科研

2、工作者的浓厚兴趣。然而目前的研究主要集中在阴离子为[BF4]。和[PF6】‘的咪唑类离子液体上，但是[BF4]‘茅12[PF6]-在水溶液中不稳定，这在很大程度上限制了其实际应用。本论文通过合成化学性质稳定的巯基功能化季铵盐类和咪唑类离子液体，通过改变阴、阳离子类型、溶剂性质、温度、浓度等条件，系统地研究了这些因素对离子液体的荧光强度、荧光寿命和量子产率的影响，为离子液体在生物学、荧光探针、荧光传感器等领域的应用提供了实验上的基础。主要内容包括：1．设计合成4．巯基丁基三甲基溴化铵，并利用NMR、MS、IR等

3、手段确定目标产物。之后又在合成咪唑类离子液体[HS．Clomim]NOs和[HS．C4mira]N03的基础上合成了烷基链长度更短的离子液体[HS．C2mim]N03，利用NMR确定目标产物。2．利用全功能荧光光谱仪分别测定巯基功能化季铵盐类和咪唑类离子液体的荧光性质，研究了不同烷基链长度、激发波长、溶剂、浓度和温度等条件对离子液体发光强度的影响。研究表明：在所研究的离子液体中，只有同时存在咪唑阳离子和巯基时在可见光区才具有荧光性质，这是由于巯基上的非键电子能与相邻离子上的咪唑环相连，产生nj矿跃迁，降低了电

4、子跃迁所需的能量；在相同条件下随着激发波长的增加，最大发射波长均发生红移；与[HS．C2mim]N03和[HS．Clomim]N03相比，【HS．C4mim]N03的荧光强度最强；[HS．C2mim]N03和[HS—Cgmim]N03随浓度的减小、溶剂极性的增加荧光强度降低；[HS．Clomim]N03由于其荧光强度相对较弱而表现出异常的变化趋势。3．以激发波长为405nnl和475nin的激光器为激发光源，测定了不同烷基链长度、溶剂、浓度下离子液体的荧光寿命。表明了[HS．C4mim]N03的荧光寿命最大，

5、随[HS．C2mim]N03和[HS．C4mim]N03浓度的增大、溶剂极性的增加荧光寿命逐渐降低，【HS—Clomim]N03则表现出了相反的变化趋势。4．利用积分球通过测量不同烷基链长度、不同溶剂下离子液体的荧光寿命，研究发现[HS—C4mim]N03的量子产率最大，可达15．0％，与[C4mim][PF6]的量子产率相比，提高了近30倍。随溶剂极性的增加，离子液体量子产率逐渐降低。关键词：巯基功能化离子液体，荧光强度，荧光寿命，量子产率IIABSTRACTInrecentyears，thestudies

6、ofluminescentpropertiesofroomtemperatureionicliquids(RTILs)haveattractedtheinterestsfromresearchers．However,theresearchesaremainlyfocusedontheluminescentpropertiesofimidazolium-basedILswhoseanionis[PF6]。or【BF4】。uptonow．TheseILsarepoorchemicalstabilityinwate

7、r,whichlimitstheirpracticalapplications．Inthispaper,severalkindsofthiol-functionalizedionicliquidshavebeensynthesizedbasedonquaternaryammoniumcationandimidazoliumcation，andtheattemptsofthearticlearetodeterminethefactorsaffectingfluorescenceintensity,lifetim

8、eandquantumyieldresultingfromthespeciesofcationoranion，solvent，concentration，temperatureandSOon．ThisprovidesexperimentaldatafortheapplicationofILsinbiochemistry,fluorescentprobesandfluorescentsensor．Th