北理工化學(xué)學(xué)院王博團隊爆炸物熒光檢測取得新進展
發(fā)布日期：2014-11-03 供稿：化學(xué)學(xué)院
編輯：化學(xué)學(xué)院 張鋒 閱讀次數(shù)： 針對目前日趨嚴(yán)峻的國際、國內(nèi)安全形勢，亟需開發(fā)一種能夠快速、靈敏、便捷檢測爆炸物的方法。其中，五元雜化化合物作為一類非常重要的高能量密度化合物，具有高爆溫、良好的氧平衡和對摩擦和沖擊的低靈敏度等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于炸藥、推進劑等軍用以及民用領(lǐng)域。然而由于五元雜環(huán)高能量密度化合物種類繁多（如三唑、四唑、偶氮呋咱及其衍生物等），具有迥異的分子結(jié)構(gòu)和軌道能量，目前并沒有有效的方法能夠快速檢測這類化合物。
化學(xué)學(xué)院的王博、馮霄等研究者在前期的工作基礎(chǔ)上（Chem. Commun., 2013, 49, 7049；Chem. Eur. J., 2014, 20, 8856；Chem. Sci., 2014, 5, 4388），開發(fā)出一種高靈敏、裸眼可視、簡便的五元雜化爆炸物的熒光檢測方法，并且裸眼檢出限可達6.5 ng/cm2，爆炸物溶液光譜檢出限可達10-9 mol/L。該方法利用本身具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的有機連接基元與金屬離子進行連接，制備金屬有機骨架材料（MOF）作為傳感器，并通過改變金屬離子的種類調(diào)節(jié)MOF傳感器的熒光特性。當(dāng)引入特定金屬離子時，MOF傳感器的熒光可以被預(yù)先“關(guān)掉”，而當(dāng)該傳感器接觸到五元雜環(huán)爆炸物時，熒光“開關(guān)”可被迅速觸發(fā)，使得熒光在十幾秒內(nèi)重新被釋放出來。這一由“關(guān)”到“開”的熒光信號變化，不僅可以被光譜儀器所捕捉從而用于定量檢測，還可十分容易的通過裸眼直接觀察到。該傳感器可直接用于便攜式試紙檢測。該研究成果近日發(fā)表在國際頂級化學(xué)期刊《Journal of the American Chemical Society》上（J. Am. Chem. Soc., 2014, DOI:10.1021/ja508962m）。北京理工大學(xué)材料學(xué)院的董宇平教授對該研究工作提出了寶貴的建議。
除此之外，王博研究團隊與化學(xué)學(xué)院胡長文教授等團隊合作于近兩年利用新的模板誘導(dǎo)法、合成后修飾法以及機械化學(xué)法等新方法，合成了一系列新型骨架材料和相應(yīng)納米復(fù)合材料，探索了這些材料在綠色催化、熒光傳感以及鋰電池方面的應(yīng)用，并取得了一系列研究成果。于2014年在國際頂級期刊J. Am. Chem. Soc.、Chem. Sci.、Adv. Mater.、Energ. Environ. Sci.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J.、J. Mater. Chem. A.、Sci. Rep.、CrysEngComm等已發(fā)表14篇文章。
以上研究工作受到北京理工大學(xué)重點項目培育計劃，國家973計劃，國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
王博課題組網(wǎng)頁：http://bowang.bit.edu.cn
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