利用荧光自组装体系对挥发性酸和有机胺气体进行连续多通道传感

摘要： 通过4-二甲氨基肉桂醛与含碳负离子的没食子酸衍生物之间的Knoevenagel缩合反应，设计并合成了一种新型凝胶因子(1)。该凝胶因子能在己烷、石油醚、DMSO和乙腈中形成稳定的有机凝胶。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、FTIR、XRD、水接触角及场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段，详细研究了1号分子在四种溶剂中的自组装过程。其自组装体系中观察到纳米纤维和微球结构。干凝胶1号薄膜表面表现出不同的疏水性，水接触角为113.5°–1551°。自组装过程采用J型聚集模式，氢键和π-π堆积是有机凝胶形成的主要驱动力。来自乙腈的有机凝胶1号荧光发射波长从对应稀释乙腈溶液的558 nm红移至601 nm，位移达43 nm。值得注意的是，化合物1号能灵敏响应挥发性酸，进而对有机胺气体也产生明显颜色变化。1号溶液在乙腈中对三氟乙酸(TFA)的检测限为1.03×10?? M，对应结合常数(K)为6.85×10? M?1；当含1.8当量TFA时，对三乙胺(TEA)的检测限为1.27×10?? M，对应结合常数(K)为4.027×10? M?1。滴定过程中1号溶液的黄色可逆转变为无色。同时，干凝胶1号对挥发性酸和有机胺也表现出灵敏响应能力：接触挥发性酸7秒内荧光猝灭，再接触挥发性胺15秒内恢复。干凝胶薄膜1号对三氟乙酸(TFA)气体的检测限为3.2 ppb。有机凝胶1号对TFA和TEA具有灵敏响应能力，能快速呈现荧光、凝胶态及颜色变化。本研究为挥发性酸和有机胺的快速灵敏检测提供了新思路。