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随着经济的发展和进步,人们对材料的依赖性逐步增加,尤其是多孔材料,它们在日常生活中的应用越来越广泛,需求量逐年增加。近年来,多孔材料中的多孔有机聚合物(POPs)备受关注,成为“时代新星”。POPs利用有机小分子单元中的共价键连接,拥有可修饰的骨架结构,丰富的化学反应位点,受到广泛关注。到目前为止,POPs材料广泛应用于污染物处理、非均相催化、传感器构建等领域。此外,环境保护始终是科学家们关注的重要话题,例如食品、皮革等行业排放的硫化氢气体始终影响着我们的生活环境,细菌引起的伤口感染严重影响着人类身体状况等。基于以上背景,本论文设计合成了两种基于卟啉的多孔有机聚合物材料,即FePPOPEPA和FePPOPHydantoin,分别探究了它们在硫离子检测和抗菌方面的应用。
具体研究内容如下:
将三(4-乙炔基苯基)胺(EPA)与5,10,15,20-四(4-溴苯基)铁卟啉(FeTBrPP)通过Sonogashira偶联反应制备了一种新型的PPOPs,FePPOPEPA。利用红外、固体核磁、热重、氮气吸附脱附等表征手段对FePPOPEPA进行结构分析,结果显示FePPOPEPA具备较高的BET比表面积和多级孔结构。FePPOPEPA拥有优异的类过氧化物酶性能,我们采用3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)为显色物质进行了验证。同时,利用FePPOPEPA的类过氧化物酶性能构建了对硫离子的比色传感器,实现了溶液中硫离子的定量检测。为拓展其实际应用价值,我们设计完成了对实际样品的检测,还将其制作成检测试纸,成功实现了硫离子的检测,并对其检测机理进行了探究。
在氮气保护下,1,3-二溴-5,5-二甲基海因(海因)与5,10,15,20-四(4-溴苯基)铁卟啉(FeTBrPP)通过Yamamoto偶联反应在手套箱中成功制备了一种新型抗菌剂,FePPOPHydantoin。通过电镜、固体核磁、热重分析、紫外吸收漫反射、Zate电位等方式表征了FePPOPHydantoin的相貌和结构。结果证明FePPOPHydantoin是一种具有高比表面积、高热稳定性、宽近红外光吸收带、表面带正点的纳米酶。我们对FePPOPHydantoin的光芬顿活性以及化学抗菌活性进行了研究,发现光照条件下,FePPOPHydantoin能够将H2O2转化为具有强氧化性的活性氧,并且保留了海因的化学杀菌能力,是一种可以协同抗菌新型纳米酶抗菌材料,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.999%,同时对FePPOPHydantoin可能的抗菌机理进行了探究。
具体研究内容如下:
将三(4-乙炔基苯基)胺(EPA)与5,10,15,20-四(4-溴苯基)铁卟啉(FeTBrPP)通过Sonogashira偶联反应制备了一种新型的PPOPs,FePPOPEPA。利用红外、固体核磁、热重、氮气吸附脱附等表征手段对FePPOPEPA进行结构分析,结果显示FePPOPEPA具备较高的BET比表面积和多级孔结构。FePPOPEPA拥有优异的类过氧化物酶性能,我们采用3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)为显色物质进行了验证。同时,利用FePPOPEPA的类过氧化物酶性能构建了对硫离子的比色传感器,实现了溶液中硫离子的定量检测。为拓展其实际应用价值,我们设计完成了对实际样品的检测,还将其制作成检测试纸,成功实现了硫离子的检测,并对其检测机理进行了探究。
在氮气保护下,1,3-二溴-5,5-二甲基海因(海因)与5,10,15,20-四(4-溴苯基)铁卟啉(FeTBrPP)通过Yamamoto偶联反应在手套箱中成功制备了一种新型抗菌剂,FePPOPHydantoin。通过电镜、固体核磁、热重分析、紫外吸收漫反射、Zate电位等方式表征了FePPOPHydantoin的相貌和结构。结果证明FePPOPHydantoin是一种具有高比表面积、高热稳定性、宽近红外光吸收带、表面带正点的纳米酶。我们对FePPOPHydantoin的光芬顿活性以及化学抗菌活性进行了研究,发现光照条件下,FePPOPHydantoin能够将H2O2转化为具有强氧化性的活性氧,并且保留了海因的化学杀菌能力,是一种可以协同抗菌新型纳米酶抗菌材料,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.999%,同时对FePPOPHydantoin可能的抗菌机理进行了探究。