四苯乙烯的合成、表征及在爆炸物检测中的应用 ——介绍一个大学化学综合实验

因具有聚集诱导发光特性、螺旋桨结构的四苯乙烯及其衍生物,在有机光电材料、荧光传感和生物成像等领域表现出优异的荧光性能。本实验以二苯甲酮为原料,利用McMurry偶联反应合成四苯乙烯。采用萃取、干燥和柱层析等手段对产物进行分离和纯化,通过熔点测定、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱对其结构进行表征后,使用苦味酸作为模型化合物,利用荧光光谱测定其对爆炸物的荧光检测极限。本实验寓科研热点于实验教学中,不仅提高了学生的实验操作技能,而且有助于学生了解具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯及其衍生物的研究现状和应用前景,激发了学生的科研兴趣和创新意识。     

检查隐藏爆炸物的快中子分析方法

讨论了快中子分析检查隐藏爆炸物的原理，特点，主要技术关键和研究进展。     

基于有机光电材料的痕量爆炸物识别

随着国际恐怖袭击事件的增多,痕量爆炸物的识别技术研究越来越为重要.本文以作者在该领域的研究为例,综述了基于一维有机纳米材料、荧光金属配位聚合物(金属-有机框架化合物)和聚噻咯的荧光猝灭技术,在痕量爆炸物识别上的应用.同时介绍了酞菁薄膜和苝亚酰胺纳米线制备的电子传感器分别对过氧化物和硝基类爆炸物有灵敏的响应.     

太赫兹技术在爆炸物检测中的应用

研究了太赫兹成像技术在爆炸物探测中的应用,分析了太赫兹透射型时域光谱系统的实验装置,介绍了太赫兹时域光谱的测量步骤。确定了四种爆炸物样品(TNT,RDX,DNT,HMX)在太赫兹波段的吸收谱。结果表明,这四种爆炸物样品在0~2.5THz的频率范围内均存在特征吸收峰,这为太赫兹技术检测爆炸物提供了一种有效的途径。     

基于化学比色法的TATP和DADP现场快速检测及区分

基于酸性条件下过氧化物爆炸物快速分解产生的H₂O₂与草酸钛钾发生特征显色反应,建立了三过氧化三丙酮(TATP)、二过氧化二丙酮(DADP)的现场快速检测及区分方法。结果表明,质量分数为60%的H₂SO₄是分解反应最佳引发剂,1 min内即可实现快速显色及区分;TATP和DADP目视检出限分别为3.0×10^-5 mol/L和4.05×10^-3 mol/L。根据比色分析结果制作标准比色卡,可实现过氧化物爆炸物的定性和半定量分析。TATP和DADP在基质样品中的加标回收率为95.3%～107.4%,相对标准偏差为0.5%～7.6%。通过控制酸的浓度,或比较相同反应时间和相同样品浓度下的显色效果,可实现TATP和DADP的区分。     

过氧化爆炸物研究进展

爆炸恐怖袭击是恐怖分子首选的作案手段,对国家安全和社会稳定造成严重威胁.三过氧化三丙酮(TATP)、二丙酮二过氧化物(DADP)、六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)等过氧化爆炸物因其制作工艺简单、制作原料易得、常规安检手段难以检测、爆炸威力大等特点,成为恐怖分子实施爆炸恐怖袭击的重要工具.本文从过氧化爆炸物的合成、性能、...     

非理想爆源产生的爆炸场数值模拟

本文采用有限差分方法TVD(Total Variation Diminishing,A. Harten,1983)格式对非理想爆源在地面上形成的二维轴对称爆炸场进行了数值模拟,数值计算值与试验结果吻合得相当好。     

共价有机框架在传感中的研究进展

共价有机框架(Covalent Organic Frameworks, COFs)作为一种由有机结构单元通过共价键连接而成的晶态有机多孔材料,具有结晶性好、密度低、比表面积高以及结构可设计性强等特点,已在分子吸附与分离、催化、光电及能源等领域展现出巨大的应用潜力.近年来,COFs因其固有的结构特点,在传感领域也逐渐引起了科研工作者的广泛关注.主要综述了COFs在爆炸物传感、湿度传感、金属离子传感、pH传感、生物传感、气体传感等领域中的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

基于聚集诱导发光金纳米簇构筑发光超薄膜

选用带负电的谷胱甘肽包裹的金纳米簇（GSH-AuNCs）和牛血清白蛋白包裹的金纳米簇（BSA-AuNCs）,与带正电荷的聚烯丙胺（PAH）通过静电作用以层层组装的方式制备了发黄色荧光的GSH-AuNCs/PAH薄膜和发红色荧光的BSA-AuNCs/PAH薄膜.在保证荧光强度的前提下,采用具有聚集诱导发光（AIE）效应的GSH-AuNCs能够大幅度降低薄膜厚度,有利于提高传感薄膜的响应速度和灵敏度.据此,以BSA-AuNCs/PAH薄膜作为参比层,GSH-AuNCs/PAH薄膜作为响应层,设计并构建了一种新型的比率荧光复合薄膜传感体系,并以2,4,6-三硝基甲苯（TNT）为例对其传感特性进行了研究.     

利用太赫兹时域光谱技术对环三亚甲基三硝胺（RDX）振动谱的研究

 针对爆炸物及其相关成分的感测科学和技术对于国土安全和国家防御有着至关重要的地位,对单质炸药环三亚甲基三硝胺（RDX）进行了太赫兹（THz）谱的实验测量和理论分析。利用太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）给出了这些炸药样品在0.2THz～2.5THz范围内的折射率和吸收系数。利用密度泛函理论进行的理论模拟与实验结果符合较好。结果发现,单质炸药RDX具有特征吸收峰,利用THz-TDS技术可以对单质炸药进行检测和识别。