聚集誘導發光材料在化學檢測中的應用目錄摘要 摘要熒光探針由于靈敏度、高時空分辨率、操作簡便等優點，被越來越多的人應用于各項指標的檢測中。然而傳統的熒光探針容易出現聚集誘導淬滅效應導致其熒光性能下降，于是便有了聚集誘導發光效應。近年來，聚集誘導發光效應的熒光有機材料被廣泛地應用于各種領域，這些AIE活性探針在長期成像中表現出比現有ACQ探針更好的光穩定性。本文舉例并探究了五種基于四苯基乙烯的聚集誘導發光效應材料的應用，進而了解了聚集誘導發光材料在各行各業的廣泛用途。同時也通過實驗制備基于四苯乙烯的吡啶鎓鹽化合物，利用其聚集誘導發光效應，可進行指紋鑒定。關鍵詞四苯乙烯，聚集發光誘導效應，熒光探針引言近年來，熒光探針由于其高靈敏度、高時空分辨率、操作簡便等優點，被越來越多的研究人員應用于不同的指標檢測中。傳統的熒光團溶解在有機溶劑中時會發出強烈的熒光，然而在生理溶液中聚在一起發生淬滅，這導致早期生產的熒光探針存在很大的缺陷。這種現象稱為聚集誘導淬滅(ACQ)（李文博，王志遠，2022）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ning</Author><Year>2019</Year><RecNum>8</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>8</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941233">8</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ning,Z.W.</author><author>Wu,S.Z.</author><author>Liu,G.J.</author><author>Ji,Y.M.</author><author>Jia,L.Y.</author><author>Niu,X.X.</author><author>Ma,R.F.</author><author>Zhang,Y.</author><author>Xing,G.W.</author></authors></contributors><titles><title>Water-solubleAIE-ActiveFluorescentOrganicNanoparticles:Design,PreparationandApplicationforSpecificDetectionofCysteineoverHomocysteineandGlutathioneinLivingCells</title><secondary-title>Chemistry-anAsianJournal</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chemistry-anAsianJournal</full-title></periodical><pages>2220-2224</pages><volume>14</volume><number>13</number><dates><year>2019</year><pub-dates><date>Jul</date></pub-dates></dates><isbn>1861-4728</isbn><accession-num>WOS:000486346200007</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000486346200007</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1002/asia.201900551</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[1]這些ACQ熒光團經常在激發光的長期照射下，由于聚集和明顯的光漂白而導致亮度明顯下降。與ACQ效應相反，鄭智航，何啟航等人在2001年提出了革命性的聚集誘導發光(AIE)概念，具有AIE特征的發光原(AIEgens)在聚集態下具有強熒光，而其稀溶液則有微弱的輻射（張子凡，劉明杰，2023）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Fan</Author><RecNum>5</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>5</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941121">5</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Fan,D.Y.</author><author>Wang,D.</author><author>Han,T.</author><author>Tang,B.Z.</author></authors></contributors><titles><title>FusedHeterocyclicPolymerswithAggregation-InducedEmission:SynthesisandApplications</title><secondary-title>AcsAppliedPolymerMaterials</secondary-title></titles><periodical><full-title>AcsAppliedPolymerMaterials</full-title></periodical><dates></dates><isbn>2637-6105</isbn><accession-num>WOS:000743984900001</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000743984900001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acsapm.1c01476</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[2]AIEgens的這一獨特特性使其能夠建立一種基于聚集誘導發射的新型檢測方法，由此可以想見其情這些AIE活性探針在長期成像中表現出比現有ACQ探針更好的光穩定性（陳思遠，趙泰一，2021）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Xu</Author><Year>2019</Year><RecNum>2</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>2</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650940905">2</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Xu,P.F.</author><author>Bao,Z.Y.</author><author>Yu,C.Y.</author><author>Qiu,Q.Q.</author><author>Wei,M.R.</author><author>Xi,W.B.</author><author>Qian,Z.S.</author><author>Feng,H.</author></authors></contributors><titles><title>Awater-solublemolecularprobewithaggregation-inducedemissionfordiscriminativedetectionofAl3+andPb2+andimaginginseedlingrootofArabidopsis</title><secondary-title>SpectrochimicaActaParta-MolecularAndBiomolecularSpectroscopy</secondary-title></titles><periodical><full-title>SpectrochimicaActaParta-MolecularAndBiomolecularSpectroscopy</full-title></periodical><volume>223</volume><dates><year>2019</year><pub-dates><date>Dec</date></pub-dates></dates><isbn>1386-1425</isbn><accession-num>WOS:000489293900024</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000489293900024</url></related-urls></urls><custom7>117335</custom7><electronic-resource-num>10.1016/j.saa.2019.117335</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[3]AIE活性材料在不同領域得到了廣泛的應用，如高敏感度的化學/生物傳感器，電致發光材料，細胞成像，光學器件等。在已報道的AIE活性分子中，四苯基乙烯(TPE)由于其容易合成和簡單的功能化策略，是研究最多的熒光團之一，從這些行為可以推測出可用于各種分析物的檢測和其他目的（周建強，孫澤宇，2021）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Khandare</Author><Year>2015</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941077">4</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Khandare,D.G.</author><author>Joshi,H.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Majik,M.S.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>FluorescenceTurn-onChemosensorfortheDetectionofDissolvedCO2BasedonIon-InducedAggregationofTetraphenylethyleneDerivative</title><secondary-title>AnalyticalChemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>AnalyticalChemistry</full-title></periodical><pages>10871-10877</pages><volume>87</volume><number>21</number><dates><year>2015</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><isbn>0003-2700</isbn><accession-num>WOS:000364354900033</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000364354900033</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acs.analchem.5b02339</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]以下便是對一些基于四苯基乙烯的具有聚集發光誘導效應(AIE)的材料的探究。基于四苯乙烯的光氣檢測傳感器光氣，也叫做羰基氯(COCl2)，是一種無色，以及高危險度的化學物質。光氣會對人類的呼吸系統造成嚴重的損害。由此可得光氣是一種重要的物質，廣泛應用于農業、制藥、紡織等行業（吳昊然，朱俊馳，2022）。因此，開發快速、選擇性、靈敏、方便的光氣檢測方法，能夠有效實施應急干預措施。Li和他的團隊設計了一個基于聚集誘導發光效應的熒光傳感器，4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲醛肟(TPE-phos)，從現有結果可推知用于光氣的發光檢測（鄭智航，何啟航，2023）。其中，四苯基乙烯(TPE)的AIE活性熒光團與肟部分結合作為識別基團（圖1）。TPE-phos中的肟部分與光氣反應，經過脫水過程生成丁腈產物，生成產物4-(1,2,2三苯基乙烯基)苯氰(TPE-CN)（黃景云，高翔宇，2024）。在檢測過程中，TPE-CN的AIE特性與其母探針有很大的不同。由于官能團轉化會使母體與生成的分子之間產生不同的極性，從而導致它們在一定溶液中的溶解度不同，鑒于本文研究背景我們顧及了這種情況這種溶解度的差異可以準確地應用于基于AIE效應的分子設計，因為它是AIE信號出現的關鍵因素。TPE-phos分子可以在肟的位置與光氣反應，生成新的TPE-CN分子（林澤楷，徐浩淼，2019）。完成這次優化設計依賴于對現狀的深度考察以及對現有資源和技術的有效利用。相較之下，新提出的方案在多個方面均顯示出其獨特的優勢。首先，通過引入更具想象力的設計理念，它實現了效率的躍升和錯誤率的銳減，進而顯著提高了實現目標的概率。其次，從成本效益的角度而言，新方案有助于減少執行和維護成本，避免了資源的浪費，提高了經濟效益。除此之外，它還提升了系統的互通性和擴展能力，讓系統能更自如地應對未來的發展與變化。與TPE-phos相比，TPE-CN的極性減弱，在此類情境下可以推測出導致其在水溶液中的溶解度降低。由于TPE-CN的溶解度低于TPE-phos，導致前者在較差的溶劑中聚集，而后者不聚集，同時表現出熒光信號的變化。同時如圖2所示，所有選擇的競爭分析物單獨加入TPE-phos檢測系統時，都不能誘導熒光增加。這一結果表明探針TPE-phos對光氣具有高度的選擇性，排除了其他可能的競爭分析物的干擾（邱偉宸，馬超凡，2021）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Li</Author><RecNum>15</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>15</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941514">15</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Li,D.X.</author><author>Li,D.</author><author>Zong,L.</author><author>Xiao,Y.H.</author><author>Sui,S.H.</author><author>Zhuang,B.</author><author>Li,R.</author><author>Zhen,H.L.</author><author>Li,J.</author><author>Huang,Z.P.</author><author>Jiang,Z.G.</author><author>Wu,W.H.</author></authors></contributors><titles><title>AnAIEfluorescentsensorforrapidandselectivedetectionofphosgene</title><secondary-title>ChemicalCommunications</secondary-title></titles><periodical><full-title>ChemicalCommunications</full-title></periodical><dates></dates><isbn>1359-7345</isbn><accession-num>WOS:000781203000001</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000781203000001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/d2cc00745b</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[5]此外，TPE-phos在固體狀態下可以直接檢測氣態光氣，在紫外光(365nm)下顯示出顯著的熒光發射。TPE-phos探針具有很大的前景，在此特定狀況下顯而易見的是用于現場檢測光氣，以便在發生化學恐怖襲擊或涉及光氣的工業事故時能夠迅速采取有效的對策（謝睿思，羅睿龍，2020）。圖SEQ圖表\*ARABIC1熒光探針TPE-phos的光氣檢測機理ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Li</Author><RecNum>15</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>15</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941514">15</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Li,D.X.</author><author>Li,D.</author><author>Zong,L.</author><author>Xiao,Y.H.</author><author>Sui,S.H.</author><author>Zhuang,B.</author><author>Li,R.</author><author>Zhen,H.L.</author><author>Li,J.</author><author>Huang,Z.P.</author><author>Jiang,Z.G.</author><author>Wu,W.H.</author></authors></contributors><titles><title>AnAIEfluorescentsensorforrapidandselectivedetectionofphosgene</title><secondary-title>ChemicalCommunications</secondary-title></titles><periodical><full-title>ChemicalCommunications</full-title></periodical><dates></dates><isbn>1359-7345</isbn><accession-num>WOS:000781203000001</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000781203000001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/d2cc00745b</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[5]圖SEQ圖表\*ARABIC2在水/乙腈(fw=75%)溶液中，在不同分析物(100μM，光氣20μM)存在下，在480nmTPE-phos(30μM)的熒光光譜ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Li</Author><RecNum>15</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>15</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941514">15</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Li,D.X.</author><author>Li,D.</author><author>Zong,L.</author><author>Xiao,Y.H.</author><author>Sui,S.H.</author><author>Zhuang,B.</author><author>Li,R.</author><author>Zhen,H.L.</author><author>Li,J.</author><author>Huang,Z.P.</author><author>Jiang,Z.G.</author><author>Wu,W.H.</author></authors></contributors><titles><title>AnAIEfluorescentsensorforrapidandselectivedetectionofphosgene</title><secondary-title>ChemicalCommunications</secondary-title></titles><periodical><full-title>ChemicalCommunications</full-title></periodical><dates></dates><isbn>1359-7345</isbn><accession-num>WOS:000781203000001</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000781203000001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/d2cc00745b</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[5]基于四苯乙烯的金革蘭氏陽性細菌的選擇性檢測金黃色葡萄球菌是一種與人類的健康密切相關的革蘭氏陽性致病菌。它能夠引起輕微的皮膚感染，甚至導致危及生命的疾病，遵循此理論框架研究結論為如肺炎、腦膜炎、心內膜炎和敗血癥（楊柳青，李明軒，2022）。在設計優化時，特別重視了經濟效益和方案的廣泛適用性，從而與最早的版本相比，在多個領域進行了革新。首先，通過省略不必要的步驟、采取更高性價比的手段，成功降低了整體的成本，使方案更加經濟。同時，為了增加其推廣的可能性，在設計過程中充分考慮到了不同地理位置和環境中的適用性，確保該方案能夠在各種條件下穩定運行，易于其他組織或個人效仿應用。此外，大多數由于不衛生的烹飪條件引起的食物中毒都是由金黃色葡萄球菌污染引起的。在各種葡萄球菌中，金黃色葡萄球菌對抗生素具有很強的耐藥性，結合現有成果可以推導出對人類健康構成了巨大的威脅。因此，對這些細菌的快速檢測和定量檢測是十分必要的，這使其成為生物醫學、臨床診斷與食品安全研究的一個活躍領域（王澤楷，張皓然，2023）。VirajG.Naik和他的團隊合成了兩種磺酸鹽功能化四苯基乙烯(TPE)衍生物，用于革蘭氏陽性細菌(如金黃色葡萄球菌)的檢測和成像探針。該方法基于AIE的開啟熒光，由此可以想見其情這是由帶負電荷的探針和帶正電荷的脂磷壁酸(LTA)之間的簡單靜電作用產生的，脂磷壁酸是革蘭氏陽性細菌外細胞壁的主要成分（劉子航，陳睿思，2024）。TPE-單磺酸酯(1)和TPE-二磺酸酯(2)均表現出快速檢測能力，但后者由于其高水溶性和較高的靈敏度，從這些行為可以推測出是熒光研究和免洗細菌成像的首選探針。探針2能有效地與革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌或枯草芽孢桿菌)的細胞壁相互作用，而對革蘭氏陰性菌和抗酸菌的反應可忽略不計（趙俊馳，黃景云，2018）。為了檢驗探針是否可以選擇性地檢測到革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)，對其他細菌種類進行了對照組的熒光研究，由此可得如革蘭氏陽性菌、枯草芽孢桿菌、革蘭氏陰性菌大腸桿菌、銅綠假單胞菌以及抗酸性的恥垢分枝桿菌，保持除細菌種類以外的條件相同（孫智慧，周智航，2019）。如預期的那樣，枯草芽孢桿菌的水溶液顯示出與金黃色葡萄球菌相似的熒光反應，另一方面，從現有結果可推知含有銅綠假單胞菌、大腸桿菌和恥垢分枝桿菌的水溶液的熒光強度可以忽略不計。這些實驗明確地確立了探針2用于檢測革蘭氏陽性菌的選擇性（朱啟航，吳昊然，2020）。（圖4）這種簡單的方法具有成本效益高、合成簡單、探針水溶性好、反應速度快等優點，可用于實際樣品的分析（徐浩淼，林澤楷，2021）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Naik</Author><Year>2018</Year><RecNum>11</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941371">11</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Naik,V.G.</author><author>Hiremath,S.D.</author><author>Das,A.</author><author>Banwari,D.</author><author>Gawas,R.U.</author><author>Biswas,M.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>Sulfonate-functionalizedtetraphenylethylenesforselectivedetectionandwash-freeimagingofGram-positivebacteria(Staphylococcusaureus)</title><secondary-title>MaterialsChemistryFrontiers</secondary-title></titles><periodical><full-title>MaterialsChemistryFrontiers</full-title></periodical><pages>2091-2097</pages><volume>2</volume><number>11</number><dates><year>2018</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><accession-num>WOS:000448416200014</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000448416200014</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/c8qm00417j</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[6]圖SEQ圖表\*ARABIC3探針1，探針2和LTA的結構ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Naik</Author><Year>2018</Year><RecNum>11</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941371">11</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Naik,V.G.</author><author>Hiremath,S.D.</author><author>Das,A.</author><author>Banwari,D.</author><author>Gawas,R.U.</author><author>Biswas,M.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>Sulfonate-functionalizedtetraphenylethylenesforselectivedetectionandwash-freeimagingofGram-positivebacteria(Staphylococcusaureus)</title><secondary-title>MaterialsChemistryFrontiers</secondary-title></titles><periodical><full-title>MaterialsChemistryFrontiers</full-title></periodical><pages>2091-2097</pages><volume>2</volume><number>11</number><dates><year>2018</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><accession-num>WOS:000448416200014</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000448416200014</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/c8qm00417j</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[6]圖SEQ圖表\*ARABIC4金黃色葡萄球菌、枯草桿菌(革蘭氏陽性)、大腸桿菌、銅綠假單胞菌(革蘭氏陰性)和恥垢分枝桿菌(抗酸)選擇性研究的熒光輸出柱狀圖ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Naik</Author><Year>2018</Year><RecNum>11</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>11</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941371">11</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Naik,V.G.</author><author>Hiremath,S.D.</author><author>Das,A.</author><author>Banwari,D.</author><author>Gawas,R.U.</author><author>Biswas,M.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>Sulfonate-functionalizedtetraphenylethylenesforselectivedetectionandwash-freeimagingofGram-positivebacteria(Staphylococcusaureus)</title><secondary-title>MaterialsChemistryFrontiers</secondary-title></titles><periodical><full-title>MaterialsChemistryFrontiers</full-title></periodical><pages>2091-2097</pages><volume>2</volume><number>11</number><dates><year>2018</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><accession-num>WOS:000448416200014</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000448416200014</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1039/c8qm00417j</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[6]用于檢測CO2的光學傳感器近年來，氣候變化，主要是由于全球變暖，對人類生命造成了巨大的威脅，也對全球經濟造成了巨大的影響二氧化碳的排放是氣候變化的一個重要原因（馬超凡，邱偉宸，2022）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Schrag</Author><Year>2007</Year><RecNum>23</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1651202128">23</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Schrag,D.P.</author></authors></contributors><titles><title>Preparingtocapturecarbon</title><secondary-title>Science</secondary-title></titles><periodical><full-title>Science</full-title></periodical><pages>812-813</pages><volume>315</volume><number>5813</number><dates><year>2007</year><pub-dates><date>Feb</date></pub-dates></dates><isbn>0036-8075</isbn><accession-num>WOS:000244069000059</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000244069000059</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1126/science.1137632</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[7]因此，在此類情境下可以推測出監測環境中的二氧化碳水平已成為人們最感興趣的問題。二氧化碳最常見的形式是溶解二氧化碳(dCO2)或氣態二氧化碳(gCO2)。開發高效、經濟的dCO2傳感器是非常重要的（羅睿龍，謝睿思，2023）。利用四苯基乙烯衍生物的聚集誘導發射特性，利用離子誘導的自組裝特性，合成了一種熒光探針，在此特定狀況下顯而易見的是建立了一種靈敏的溶解二氧化碳(dCO2)熒光測定方法。利用具有胺功能的市售聚合物殼聚糖進行離子誘導檢測（高翔宇，鄭智航，2024）。圖SEQ圖表\*ARABIC5探針合成及結構ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Khandare</Author><Year>2015</Year><RecNum>21</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>21</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1651130099">21</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Khandare,D.G.</author><author>Joshi,H.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Majik,M.S.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>FluorescenceTurn-onChemosensorfortheDetectionofDissolvedCO2BasedonIon-InducedAggregationofTetraphenylethyleneDerivative</title><secondary-title>AnalyticalChemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>AnalyticalChemistry</full-title></periodical><pages>10871-10877</pages><volume>87</volume><number>21</number><dates><year>2015</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><isbn>0003-2700</isbn><accession-num>WOS:000364354900033</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000364354900033</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acs.analchem.5b02339</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]利用熒光光譜法對整個傳感過程進行監測。該檢測方法的性能首先在溶解CO2量的水溶液中進行了測試。遵循此理論框架研究結論為這些特定的dCO2水平是通過改變標準溶液NaHCO3在固定體積的測試溶液中的數量來達到的（何啟航，黃景云，2018）。在工作溶劑(THF/H2O=6:94)中，探針的熒光可以忽略不計，中性殼聚糖溶液(3ml)的加入對探針的熒光沒有影響(圖3)，結合現有成果可以推導出說明聚合物本身并不能促進探針的聚集（李明軒，楊柳青，2019）。然而，上述溶液混合物與NaHCO3溶液(50μM)在室溫下混合30min后，在λ=460nm處熒光強度增加了約18倍(圖3)。本文利用現有的方法論作為基礎構建計算框架，并進行了相應的簡化，以加強其實用性和操作便捷性。通過對現有方案的深入探討和評估，排除了那些復雜但不必要的步驟，優化了流程，創建了一個簡潔高效的計算模型。這樣不僅降低了資源消耗，還縮短了處理時間，使得該方案在保留原有性能的同時，更易于推行和普及，設立了一系列驗證和質量控制措施。另一方面，將NaHCO3直接加入到探針溶液種，沒有熒光增量被觀察到(圖3)（張皓然，王澤楷，2020）。由此可以想見其情這表明胺功能化的聚合物是離子誘導傳感分析必不可少的。通過對另一種壬胺聚合物進行同樣的實驗，進一步證實了胺基的作用，PVA(聚乙烯醇)與探針和NaHCO3溶液混合(圖3)。上述溶液的熒光強度保持不變，進一步證實殼聚糖的胺基在傳感事件中起關鍵作用（陳睿思，劉子航，2021）。圖SEQ圖表\*ARABIC6探針在各種添加劑存在下的熒光響應。結果表明，只有殼聚糖和NaHCO3同時存在時，熒光強度才會上升ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Khandare</Author><Year>2015</Year><RecNum>21</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>21</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1651130099">21</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Khandare,D.G.</author><author>Joshi,H.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Majik,M.S.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>FluorescenceTurn-onChemosensorfortheDetectionofDissolvedCO2BasedonIon-InducedAggregationofTetraphenylethyleneDerivative</title><secondary-title>AnalyticalChemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>AnalyticalChemistry</full-title></periodical><pages>10871-10877</pages><volume>87</volume><number>21</number><dates><year>2015</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><isbn>0003-2700</isbn><accession-num>WOS:000364354900033</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000364354900033</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acs.analchem.5b02339</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]dCO2的解離導致H+離子生成，低pH有利于中性殼聚糖的質子化，成為帶負電荷探針的理想反離子（吳昊然，朱俊馳，2022）。在94%的水四氫呋喃中，幾個探針分子在殼聚糖的聚合物鏈上形成一定的陣列，從這些行為可以推測出由于它們之間的靜電相互作用，從而引起聚集誘導發光，由此可得使系統產生高熒光強度。dCO2的量是通過測量探針的相對熒光強度來估計的，因為聚合程度取決于聚合物的電荷密度，電荷密度相當于dCO2的濃度（周智航，孫天，2023）。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Khandare</Author><Year>2015</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650941077">4</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Khandare,D.G.</author><author>Joshi,H.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Majik,M.S.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>FluorescenceTurn-onChemosensorfortheDetectionofDissolvedCO2BasedonIon-InducedAggregationofTetraphenylethyleneDerivative</title><secondary-title>AnalyticalChemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>AnalyticalChemistry</full-title></periodical><pages>10871-10877</pages><volume>87</volume><number>21</number><dates><year>2015</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><isbn>0003-2700</isbn><accession-num>WOS:000364354900033</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000364354900033</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acs.analchem.5b02339</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]圖SEQ圖表\*ARABIC7基于AIE機制的探針傳感過程ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Khandare</Author><Year>2015</Year><RecNum>21</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>21</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1651130099">21</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Khandare,D.G.</author><author>Joshi,H.</author><author>Banerjee,M.</author><author>Majik,M.S.</author><author>Chatterjee,A.</author></authors></contributors><titles><title>FluorescenceTurn-onChemosensorfortheDetectionofDissolvedCO2BasedonIon-InducedAggregationofTetraphenylethyleneDerivative</title><secondary-title>AnalyticalChemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>AnalyticalChemistry</full-title></periodical><pages>10871-10877</pages><volume>87</volume><number>21</number><dates><year>2015</year><pub-dates><date>Nov</date></pub-dates></dates><isbn>0003-2700</isbn><accession-num>WOS:000364354900033</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000364354900033</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1021/acs.analchem.5b02339</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[4]用于檢測氨的光學傳感器氨是環境污染物的重要來源之一，從人類健康的角度制造能夠檢測氨的傳感器是非常必要的。為了制備氨光學傳感器，采用了TPE-2CA（4,4?-（1,2-二苯基乙烯-1,2-二酰基）二苯甲酸）這個TPE衍生物（具有羧基官能團和優良的可見光發射）。TPE-2CA的分子結構如圖8a所示，從現有結果可推知相對分子量為420。TPE-2CA的四苯乙烯結構使其具有優異的聚集誘導發射性能（圖8b）（邱偉宸，馬超凡，2024）。分子中的羧基官能團為分子間氫鍵和堿性氣體提供了強極性和穩定的潛在反應位點。水體積分數較小的混合溶液表現出微弱的發射。鑒于本文研究背景我們顧及了這種情況隨著水的體積分數逐漸增加，其發光強度迅速增加。圖8c證明了TPE-2CA在溶液中502nm處的典型發光峰（林澤楷，徐浩淼，2018）。圖SEQ圖表\*ARABIC8（a）TPE-2CA的結構；（b）在365nm紫外光下，TPE-2CA在不同水組分的THF/水中的熒光圖像；（c）TPE-2CA在不同水組分的THF/水混合物中的熒光光譜，激發波長為365nmADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zhang</Author><RecNum>19</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>19</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650942105">19</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhang,S.B.</author><author>Zhao,D.</author><author>Xiong,L.Y.</author><author>Hu,Y.F.</author><author>Lou,Z.D.</author><author>Hou,Y.B.</author><author>Teng,F.</author><author>Cui,Q.H.</author></authors></contributors><titles><title>Aggregation-inducedemissiontetraphenylethylenederivativeasopticalsensorforammoniadetection</title><secondary-title>MaterialsTechnology</secondary-title></titles><periodical><full-title>MaterialsTechnology</full-title></periodical><dates></dates><isbn>1066-7857</isbn><accession-num>WOS:000701482600001</accession-num><urls><related-urls><url><GotoISI>://WOS:000701482600001</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1080/10667857.2021.1984630</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[8]凹凸不平的表面能夠增加兩個分子之間的接觸面積，在此類情境下可以推測出這有利于與和氨的反應。圖9a清楚地顯示了氨熏蒸后TPE-2CA薄膜樣品的熒光光譜從500nm藍移到485nm。我們可以用肉眼通過熒光顯微照片清楚地觀察樣品的顏色變化（圖9b和圖9c）。在此特定狀況下顯而易見的是在氨的作用下，樣品的熒光壽命從3.9納秒顯著降低到2.9納秒（圖9）。這些現象可歸因于TPE-2CA和氨之間的反應（謝睿思，羅睿龍，2019）。圖SEQ圖表\*ARABIC9經氨水處理的TPE-2CA薄膜樣品在歸一化激發波長為365nm下的發光光譜；氨處理前后TPE-2CA薄膜樣品的熒光照片ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zhang</Author><RecNum>19</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>19</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="t5detww285rfpwe0ef6vrde29pdedwdfpszt"timestamp="1650942105">19</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhang,S.B.</author><author>Zhao,D.</author><author>Xiong,L.Y.</author><author>Hu,Y.F.</author><author>Lou,Z.D.</author><author>Hou,Y.B.</author><author>Teng,F.</author><author>Cui,Q.H.</author></authors></contributors><titles><title>Aggregation-inducedemissiontetraphenylethylenederivativeasopticalsen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