[00124786]非制式爆炸物比色传感材料的设计、合成及性能研究

以科技强警和科技反恐的重大需求为导向,立足于新疆反恐维稳的一线需求,针对新疆公安部门排查制爆窝点工作的实际难题,开展了非制式爆炸物探测关键技术研究,主要从特异性的比色检测试剂的设计、传感基底材料结构设计、传感材料检测性能三个方面开展,具体研究内容如下： （1）针对化学性质各异非制式爆炸物的非水溶性典型制式爆炸物2, 4, 6-三硝基甲苯（TNT）、2, 4-二硝基甲苯（DNT）,非水溶性非制式爆炸物硫（S）、水溶性非制式爆炸物高锰酸钾（KMnO4）,基于异丙醇钾（C3H7KO）和二甲基亚砜（DMSO）体系的亲核加成反应和碱催化氧化诱导的电子转移原理,以非离子型表面活性剂Tween-20限域颜色信号,设计获得了可同时比色识别TNT、DNT、S和KMnO4的多目标爆炸物比色检测试剂,可实现对1.45 ng爆炸物固体颗粒的比色检测。该研究成果可为痕量多目标物比色检测试剂的设计提供科学参考。 （2）从水凝胶纤维膜自身结构设计出发,通过有限元仿真模拟,系统研究了水凝胶纤维膜斯坦纳网络、层状结构、孔隙结构及多羟基基团等因素对爆炸物的采样率及对应的比色信号的约束效应。通过PVA水凝胶纤维膜负载氯酸盐的比色检测试剂实验证实了理论模拟的正确性,可实现1.6 pg的氯酸钾颗粒的有效采样及检测。 （3）将特异性比色探针分子/试剂与水凝胶相结合,构建非制式爆炸物传感材料及传感阵列,实现了对尿素、硫、硝酸盐、铵盐、氯酸盐、TATP、高氯酸盐、黑火药、鞭炮、硝铵等10种非制式爆炸物及原料痕量漂浮颗粒的快速（10 s内）、痕量（纳克级）检测。