中文摘要：

苯胺类化合物（ANI）对环境的污染日趋严重，传统色谱和色质联用分析费时繁琐，不适合现场快速检测需要。超支化聚合物（HP）具有端基密度高、结构易剪裁、合成简单等特点。以对ANI有选择性的和宽能隙的芳基为端基，以窄能隙的发光基团为核，ANI存在可抑制端基向核的能量转移，导致高效荧光淬灭，实现对ANI的灵敏和选择性识别。研究内容包括高灵敏度的荧光聚合物能级位置及能隙的系统优化；均相和非均相条件下激发态HP与ANI的作用机理及动力学过程探究；多维有序传感薄膜的构建。针对ANI的能级位置调控HP能级或利用ANI能级位置不同，实现选择性识别；选择与端基发射谱匹配的窄能隙的核和增加HP代数来提高灵敏度；以高取向的ZnO纳米线阵列的倏逝波效应和高比表面性质提高传感灵敏度，获得高性能器件。本项目的顺利实施，可以为环境污染检测与实时监测提供高效传感材料、原型器件和理论支持。

结论摘要：

本研究主要针对苯胺及衍生物的荧光传感材料、传感器件和探测仪三个方面开展工作，设计并合成了星型支化荧光传感材料、荧光聚合物/金属配合物传感材料、侧链或主链传感型荧光聚合物传感材料，采用传感机理包括光诱导电荷转移、聚合物链聚集诱导荧光淬灭、络合机理和阻断能量转移机理等。研制了基于随机激光和倏逝波纳米线阵列结构的高性能荧光传感器件。在此基础上，结合其它项目资助，研制成了苯胺类污染物探测仪。下面从传感材料、器件和探测仪分三方面介绍，重点介绍传感材料和传感器件部分。 传感材料方面，合成了三苯胺为核的星型针对苯胺类化合物检测的荧光传感材料3种；合成了四苯基卟啉金属配合物5种以上，并制备了其与荧光聚合物复合薄膜；合成了针对甲基苯丙胺液相检测的侧链端基不同的聚芴3种；合成了采用荧光淬灭方式检测甲基苯丙胺蒸气的聚合物3种，采用荧光增强方式检测甲基苯丙胺蒸气的小分子和聚合物2种。对材料溶液和薄膜的基本光物理性质进行了表征。研究了以上各种传感材料的溶液和薄膜，以及制备成随机激光器件和氧化锌纳米线阵列基底器件的自身稳定性及传感动力学研究。其中有关随机激光器件部分对复合薄膜的组分、比例及膜厚、被分析介质和激光光源的强度以及泵浦激光的阈值关系等进行了系统研究；有关氧化锌纳米线阵列基底器件部分对纳米线直径、长度及顶端形貌对传感性能的影响进行了系统调控。在传感材料和器件究的基础上，结合其它项目资助开展了探测仪的研制工作，并用探测仪对传感材料的性能进行了系统测试。其中有关苯胺检测的探测仪已通过与大气所合作进行了外场测试。传感材料的性能已可满足实用化要求。 利用星型传感材料制备的传感器件的检测限可达1ppt，无论选择性、可逆性和检测限都是文献报道的最好结果。利用荧光聚合物结合卟啉技术配合物首次实现了甲基苯丙胺气体检测，并进一步拓展到利用单一聚合物和荧光淬灭或增强两种方式对甲基苯丙胺气体检测。首次利用随机激光启亮方式实现了对胺类物质检测；检测灵敏度是荧光方法的5倍。利用氧化锌纳米线阵列为基底的器件可以将材料的荧光强度提高30倍以上。 项目执行过程中，共发表期刊论文7篇，SCI收录论文7篇，其中影响因子10以上1篇，5以上论文3篇，3以上论文5篇。会议EI收录论文2篇，会议邀请报告及口头报告等7项，编著书1本。培养博士研究生1名，硕士生2名。超额完成项目任务。