基于9,9′-螺二[9H-9-硅杂芴]的多孔有机聚合物实现高灵敏荧光检测碘离子和2,4-二硝基酚

本研究首次合成基于9,9′-螺二9H-9-硅杂芴的多孔有机聚合物TSSF，通过Friedel-Crafts芳基化聚合反应构建。该材料在THF溶剂中对碘离子(I?)和2,4-二硝基酚(DNP)表现出优异荧光传感性能，荧光猝灭常数(KSV)分别达1.64×104 L/mol和2.61×104 L/mol，其机理涉及FRET、重原子效应、PET和IFE等多重机制，为环境污染物检测提供了新型荧光传感平台。

　　

凭借其刚性伪四面体结构和强大的σ(Si–C)–π超共轭效应，基于9,9′-螺二[9H-9-硅杂芴](9,9′-spirobi[9H-9-silafluorene], SSF)的化合物展现出卓越的荧光特性。然而此前尚未有SSF基多孔有机聚合物(porous organic polymer, POP)的相关报道。本研究通过氰尿酰氯(cyanuric chloride, CC)/三氯均三嗪(Trichlorotriazine, TCT)与SSF在无水三氯化铝(AlCl₃)催化下，以1,2-二氯乙烷为溶剂进行Friedel–Crafts芳基化聚合反应，成功制备了首个SSF基POP材料——TSSF。

该材料在四氢呋喃(THF)溶液中能对碘离子(I^?)和2,4-二硝基酚(2,4-dinitrophenol, DNP)实现高灵敏度荧光传感，其荧光猝灭常数(fluorescence quenching constants, K_SV)分别达到1.64×10⁴ L mol^?1和2.61×10⁴ L mol^?1。研究表明，I^?引起的荧光猝灭源于F?rster共振能量转移(F?rster resonance energy transfer, FRET)、重原子效应(heavy-atom effect)和内滤效应(inner filter effect, IFE)的协同作用；而DNP导致的猝灭则来自光诱导电子转移(photo-induced electron transfer, PET)、FRET和IFE的复合机制。实验中对Stern–Volmer方程进行了IFE校正，确保了机理分析的准确性。