【摘 要】
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危险性气体不仅对人体具有神经毒性和遗传毒性,而且是造成空气污染和环境污染的罪魁祸首之一。由于其来源广泛且以气体形式存在,极易逸散在空气中或溶于地表水中从而扩散到人们的日常生活当中,因此开发低成本的便携式荧光传感器来检测环境中的危险性气体是非常必要的。然而,当前使用荧光法检测危险性气体主要采用金属有机框架（MOFs）、量子点（QDs）和高分子材料制备荧光探针,导致了检测成本相对高昂、便携性不足、对应
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危险性气体不仅对人体具有神经毒性和遗传毒性,而且是造成空气污染和环境污染的罪魁祸首之一。由于其来源广泛且以气体形式存在,极易逸散在空气中或溶于地表水中从而扩散到人们的日常生活当中,因此开发低成本的便携式荧光传感器来检测环境中的危险性气体是非常必要的。然而,当前使用荧光法检测危险性气体主要采用金属有机框架（MOFs）、量子点（QDs）和高分子材料制备荧光探针,导致了检测成本相对高昂、便携性不足、对应用环境要求严苛等问题,仍需开发新型的危险气体传感器以满足愈加多样化的检测环境。有机给受体（D-A）材料可作为一种极易构建的荧光探针,能够在满足低成本制备的条件下设计出大量的不同分子,通过组合特定的响应基团获得对某种或某些危险性气体的选择性传感,因此获得了相关领域研究者的广泛关注。基于这一现状,我们组在2019年首次提出将杂化局域-电荷转移（HLCT）激发态分子用于沙林毒气模拟物氯磷酸二乙酯（DCP）的高灵敏度传感,为有机D-A型分子用于荧光传感提供了更多的设计思路。本论文首先合成了一种简单的D-A型分子用于危险性气体传感,再通过尝试不同的HLCT激发态引入方式获得了一系列具有更高传感性能的荧光材料。主要研究内容和结果包括以下三部分:（1）以三苯胺为给体,菲并咪唑为受体,合成了一种简单的D-A型有机荧光小分子TPM。经测试TPM可实现对硝基苯在液态和气态条件下的选择性传感,且传感具有可逆性。随后通过理论计算分析了其传感机理。（2）为进一步研究D-A型材料构成的荧光探针对危险气体的传感应用,我们在平行于分子原局域态的方向上引入了吸电子基团,从而使最终构成的TPM2CN分子具有HLCT激发态性质。同样测试发现分子能够实现对硝基苯的选择性传感,且检测限明显优于TPM。此外还尝试了将荧光探针制成试纸,实现了低成本移动式检测。（3）为比较不同HLCT激发态构建方法对D-A型材料传感性能的影响,我们采用了垂直于分子骨架的方向引入吸电子基团获得了TPMCN和TBPMCN。除了分子构建有所不同,还在检测硝基苯的基础上进一步研究了两种分子在挥发性酸HCl检测的应用潜力。结果表明垂直引入电荷转移态基团可获得更高的灵敏度,实现了D-A型材料对多种危险性气体的响应,在工业和日常环境中检测危险性气体存在很大的应用潜力。
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