新型有机磷毒剂敏感材料的制备及气敏特性研究.pdfVIP

刘忠祥等：新型有机磷毒剂敏感材料的制备及气敏特性研究 新型有机磷毒剂敏感材料的制备及气敏特性研究。 刘忠祥，杜晓松，蒋亚东，胡 佳，谢光忠，应智花，何 为 (电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，四川成都610054) 摘要： 以苯酚、溴丙烯、无水碳酸钾为起始原料通 料是非常具有意义的。 过D烷化、Claisen重排制得邻烯丙基苯酚，使其和含根据线性溶剂化方程[1孔13]知苯酚对碱性有机磷毒 氢硅油通过硅氢加成制得有机磷敏感材料聚甲基[3一 剂有很强的分子间作用，并且其对水、乙醇等物质的作 (2-羟基)苯基]丙基硅氧烷(PMPS)。将PMPS涂覆用比含氟聚合物小，而且，往分子里引入有机Si—O链 在石英晶体微天平(QCM)上，研究了其对神经性毒剂能够降低聚合物的玻璃化温度D4]，增加被测气体的渗 模拟荆甲基膦酸二甲酯(DMMP)和其它干扰气体的响透性，所以，含有苯酚官能团的硅氧聚合物能够有效识 应特性。结果表明在(570)X10_6范围内，传感器对别有机磷毒剂，并具有较强的选择性。为此，本文以苯 DMMP的响应呈线性关系，灵敏度为12．4X106Hz。 当测试蒸汽为饱和浓度时，传感器对DMMP的响应比制备邻烯丙基酚，再使其和含氢硅油加成聚合得到了 其它干扰气体高6倍以上，表现出良好的选择性。 一种新型有机磷毒剂敏感材料聚甲基[3一(2-羟基)苯 关键词：聚甲基[3一(2一羟基)苯基]丙基硅氧烷；甲基 膦酸二甲酯；石英晶体微天平；选择性 (QCM)研究其对有机磷毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯 中图分类号： 0621；TB39 文献标识码：A (DMMP)和其它干扰气体的响应特性。 文章编号：1001-9731(2008)02-0279-03 2实验 1 引 言 2．1主要原料和仪器 ．以塔崩、沙林等神经毒剂为代表的化学战剂不仅 在战争中多次使用，造成了大量的人员伤亡，而且业已 钾、苯酚、氢氧化钠、二氯甲烷，均为市售AR；含氢硅 为恐怖分子所掌握，发动了诸如1995年东京地铁沙林油，含氢量1．3％，湖北枣阳四海化工有限公司；二乙 毒气散播等震惊全球的生化恐怖袭击事件，对国际社 烯基四甲基二硅氧烷铂配合物，99％，AlfaAesar公 会的安全构成了严重的威胁。神经毒剂属有机磷类毒 剂，其毒性最强。目前，对该类毒剂多采用气相色谱、 晶体微天平，成都奔月科技有限公司；美国Nicolet 液相色谱、色一质谱联用、红外光谱、核磁共振和毛细 2000SXV型傅立叶变换红外光谱仪。 ， 管电泳等经典的检测方法，但由于分析设备多属于大 2．2敏感材料的制备 型仪器，检测昂贵、复杂，不适合用于野外实时检测。 以苯酚、溴丙烯为起始原料，通过◇烷化、Claisen 超声传感器由于体积小、灵敏度高、响应速度快、可集 重排制备了邻烯丙基苯酚，再使其和含氢硅油加成制 成度高，越来越成为对有机磷毒剂检测最具有活力的 备聚甲基[3一(2一羟基)苯基]丙基硅氧烷。其具体合成 手段之一【l~3]。但超声传感器选择性的好坏以及灵敏路线如下： 度的高低在很大程度上是由传感器的敏感膜材料所决 I 定的[|～，所以，敏感材料的选用是制备这类高性能传 感器的关键。从国内外研究来看，目前应用于超声传 DcH2CH=：CH2 n 2坠QoH 感器检测有机磷毒剂的敏感材料主要有含氟聚合 。＼CH2CH==CH= 物[‘q】、重金属离子配合物[口．10]和分子印迹聚合物[11] 等。但，重金属离子配合物吸附有机磷毒剂后解吸十