Page 76 - 《精细化工》2020年第9期
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·1790· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
色的强荧光（图 1a）。当往 TM 的乙腈溶液中加入
0.5 倍物质的量 Cu(Ⅱ)（图 1c 中），溶液虽立即变为
肉红色，但几乎无荧光（图 1d 中）；当往 TM 的乙
腈溶液中加入 5 倍物质的量 Cu(Ⅱ)（图 1c 右），溶
液颜色较之前虽变淡，为淡肉红色，但显示出明显
的蓝色荧光（图 1d 右）；通过往 TM 的乙腈溶液中
加水，随着水含量的逐渐增多，荧光强度显著增强，
说明溶液中产生了聚集态分子，TM 表现出了聚集
荧光增强的特性。通过查阅文献发现，C==N 基团中
的 N 和邻近的酚羟基易形成分子内氢键 [15] （图 1b）。
图 2 TM 对金属离子的荧光选择性（a）、紫外选择性（b）
TM 由于结构的特殊性，在良溶剂乙腈中分子处于分
和抗干扰性（c）（激发波长为 355 nm，发射波长为
散状态，可以围绕单键周围做自由旋转，导致芘环和 435 nm）
苯环不在同一平面，能量以非辐射的形式散出而只产 Fig. 2 Fluorescence selectivity (a), UV selectivity (b) and
生微弱荧光；随着不良溶剂水的加入，分子逐渐聚集， interferenceof TM to metal ions (c) (the excitation
wavelength and emission wavelength are 355 and
TM 形成分子内氢键呈现六元环结构（图 1b），由于 435 nm, respectively)
分子间堆积作用，抑制了分子内键的自由旋转，使芘
结果发现，Cu(Ⅱ)能使 TM 的荧光强度大大增
环和苯环共平面性增加，引起荧光增强。此外，通过 强而使其紫外吸收减弱并伴有一定程度的蓝移，说
比较发现，当往 TM 的乙腈溶液中分别加入相同体积
明 Cu(Ⅱ)的引入使 TM 的结构发生了变化。由图 2a
的水和 5 倍物质的量 Cu(Ⅱ)溶液（图 1e），荧光增强
可见，TM 对 5 倍物质的量 Cu(Ⅱ)有很好的响应，
程度不同，其中 Cu(Ⅱ)比水引起的荧光增强效应要 对 30 倍物质的量 Hg(Ⅱ)也有微弱的响应，而对其他
强，说明 Cu(Ⅱ)的引入加剧了 TM 分子聚集。
金属离子几乎没有响应。如图 2c 黑柱所示，加入其
2.3 响应时间
他金属离子的荧光强度仅与未加金属离子的 TM 持
将 TM 与 Cu(Ⅱ)混合，每隔一段时间测定溶液 平，说明 TM 对金属离子具有很好的选择性。当往
的荧光强度，发现 435 nm 处荧光发射峰的强度在 上述含金属离子的 TM 溶液中再加入 5 倍物质的量
0~5 min 增加很快，5~12 min 增幅变缓，12 min 后 Cu(Ⅱ)时，在 435 nm 处再次出现了强的荧光发射峰
趋于稳定，说明 TM 对 Cu(Ⅱ)的响应时间为 12 min。 （图 2c 红柱），几乎与单独加入 5 倍物质的量 Cu(Ⅱ)
2.4 选择性和抗干扰性 时的荧光强度相当，说明其他金属离子的存在没有
将 TM 与 Cu(Ⅱ)及其他金属离子溶液混合 干扰 TM 对 Cu(Ⅱ)的识别。
12 min 后测其荧光和紫外光谱，如图 2a 和 b 所示。 2.5 紫外和荧光滴定
为了探究传感器 TM 对不同浓度 Cu(Ⅱ)的响
应，将 TM 与 1~10 倍物质的量 Cu(Ⅱ)在乙腈中混合
定容，测定其紫外和荧光滴定光谱，如图 3a 和 b 所示。
结果表明，TM+Cu(Ⅱ)的紫外最大吸收波长在 360
和 392 nm，分别为由 π→π*跃迁产生的 B 吸收带和
n→π*跃迁产生的 R 吸收带，吸收强度随着 Cu(Ⅱ)
浓度的增加而不断减弱；但其 435 nm 处荧光发射峰
的强度随 Cu(Ⅱ)浓度的增加而不断增强，两者呈良
2
好的线性 关系，线 性方程 y=80.5x+33.9 （ R =
0.9966），标准偏差 s=1.3（图 3c）。
