北理工化學學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：化學學院
編輯：化學學院 張鋒 閱讀次數(shù)： 針對目前日趨嚴峻的國際、國內安全形勢，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，被廣泛應用于炸藥、推進劑等軍用以及民用領域。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），具有迥異的分子結構和軌道能量，目前并沒有有效的方法能夠快速檢測這類化合物。
化學學院的王博、馮霄等研究者在前期的工作基礎上（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發(fā)光性質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節(jié)MOF傳感器的熒光特性。當引入特定金屬離子時，MOF傳感器的熒光可以被預先“關掉”，而當該傳感器接觸到五元雜環(huán)爆炸物時，熒光“開關”可被迅速觸發(fā)，使得熒光在十幾秒內重新被釋放出來。這一由“關”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)表在國際頂級化學期刊《Journal of the American Chemical Society》上（J. Am. Chem. Soc., 2014, DOI:10.1021/ja508962m）。北京理工大學材料學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學院胡長文教授等團隊合作于近兩年利用新的模板誘導法、合成后修飾法以及機械化學法等新方法，合成了一系列新型骨架材料和相應納米復合材料，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重點項目培育計劃，國家973計劃，國家自然科學基金等項目的資助。
王博課題組網頁：http://bowang.bit.edu.cn
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