一、本课题研究目的与意义 在许多化工生产过程中，有机溶剂中的水分会直接影响反应的产率与选择性，因此溶剂中水含量的检测一直是一个极为重要的过程。

虽然诸如费歇尔滴定法、色谱法等传统的分析技术用于检测微量水可以达到ppm级别的检测限，但其仍存在诸多缺陷（使用有毒试剂，较长的分析时间，繁琐的操作），鉴于此，近年来人们将研究视角转向利用荧光传感技术来检测痕量水，然而，众多研究中所涉及的传感器仅能提供单一荧光的强度变化信号，因而可能受到激发强度、发射信号的接收效率和探针的不均匀分布等因素的干扰。

因此本课题旨在开发一种新型双荧光发射的共价有机框架材料用于比率传感检测有机溶剂中的痕量水。

二、本课题的基本内容简介 本研究通过分子模拟设计了一种由4,4′,4″-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三苯基)三苯胺和2,5-二羟基对苯二甲醛构筑的新型二维荧光共价有机框架材料（COF）材料，并通过实验合成出了该COF，小角度X射线衍射表征结果表明该COF具有高结晶度，并且在有机溶剂浸泡处理后结晶度保持良好，表明了其在有机溶剂中优异的化学稳定性；傅里叶红外光谱与固体核磁共振光谱证实了醛基与氨基发生了比较彻底的席夫碱反应；氮气吸/脱附测试证实了其介孔和大比表面积性质；热重分析也说明了其具有较高的热稳定性；荧光光谱分析发现该COF具有双荧光发射性质，并能比率传感检测有机溶剂中的痕量水。

三、拟解决的关键问题 本课题旨在设计合成一种高稳定性的新型双荧光发射的共价有机框架材料用于低检测限、高灵敏度、比率传感检测有机溶剂中的痕量水。

四、研究思路与方法 1、研究思路： 4,4′,4″-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三苯基)三苯胺砌块分子中的三嗪环具有缺电性(electron-accepter)，因而三嗪环和与之相连的苯环间可发生分子内电荷转移#8212;#8212;发射荧光，此外，三嗪环上的氮原子能与水分子形成分子间氢键从而阻断这种分子内的电荷转移#8212;#8212;猝灭荧光；而2,5-二羟基苯甲醛砌块分子中苯环上两个酚羟基的较强推电子能力使得这个分子具有富电性（electron-donator），因此可利用这两种分子间的席夫碱反应构筑具有D-π-A周期性结构的COF，同时两个邻位酚羟基可与亚胺键（两种砌块分子通过脱水反应形成亚胺键）中的氮原子形成氢键（在激发态下，酚羟基上的氢以质子形式转移到亚胺键的氮原子上从而发射荧光），值得注意的是水分子中的氧原子亦能与酚羟基形成分子间氢键且”成键”能力强于亚胺键中的氮原子，因此在水分子存在时可阻断或抑制这种质子转移#8212;#8212;猝灭荧光，此外，亚胺与酚羟基之间形成氢键可以增加COF层内平面度从而有利于得到高结晶度的COF。

综上所述，水分子的存在可同时改变COF的两个荧光发射信号，因此我们希望利用这个原理来实现双荧光发射比率传感检测有机溶剂中的痕量水。

2、方法： 用Materials studio软件模拟出所设计的COF的拓扑结构；参照文献合成出两种砌块分子，再以溶剂热法筛选合成COF的最佳溶剂配比、酸浓度、温度、反应时长、底物浓度以求得到晶型相对最好的COF，并通过小角度X射线衍射确证晶体结构，傅里叶红外光谱与核磁共振确认亚胺键的形成，氮气吸/脱附分析其比表面积与孔径分布，用荧光光谱法研究所得COF的荧光性质。