[發(fā)明專利]基于卟啉鉑配合物熒光猝滅原理實(shí)現(xiàn)氧傳感檢測(cè)的傳感膜

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810070821.7
• 申請(qǐng)日: 2008-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN101251488A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曦;葉廷秀;趙赟;王旭東;陳國(guó)南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/75
• 分類號(hào): G01N21/75
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，更具體涉及一種基于卟啉鉑配合物熒光猝滅原理實(shí)現(xiàn)氧傳感檢測(cè)的傳感膜。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著光纖技術(shù)的興起和發(fā)展，光纖氧傳感器的研究異常活躍，特別是基于一些有機(jī)染料、多環(huán)芳烴及過(guò)渡金屬配合物的熒光猝滅原理研制的氧傳感器備受人們的關(guān)注。這種氧傳感器具有不耗氧、無(wú)須參比電極、無(wú)電磁場(chǎng)的干擾等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。光纖氧傳感器克服了Winkler滴定分析法和Clark電化學(xué)探頭法的不足，已成為用于在線監(jiān)測(cè)水中溶解氧濃度的分析儀器研究與開發(fā)的熱點(diǎn)。為了制備高靈敏的氧傳感器，必須選擇量子產(chǎn)率高、氧能有效猝滅其熒光的熒光探針。卟啉鉑配合物以其特有的性能備受關(guān)注。這些配合物大多具有光化學(xué)性能穩(wěn)定、摩爾吸光系數(shù)大、熒光壽命長(zhǎng)、Stokes位移大、吸收譜帶位于可見光區(qū)、可使用發(fā)光二極管作為激發(fā)光源等優(yōu)點(diǎn)，目前較多應(yīng)用于氧光纖傳感器的熒光指示劑主要是中位-(五氟苯基)卟啉鉑配合物(Chen-Shane?Chu，Yu-Lung?Lo，Sens.Actuators?B?Chem.123(2007)，568-577；Tai-Sheng?Yeh，Chen-Shane?Chu?etc.，Sens.Actuators?B?Chem.119(2006)701-707；Chen-Shane?Chu，Yu-Lung?Lo，Sens.Actuators?B?Chem.Availabe?Online；Bharathibai?JBasu，Sens.Actuators?B?Chem.Availabe?Online；Yutaka?Amao，Tokuji?Miyashita，Ichiro?Okuru，Journal?of?Fluorine?Chemistry?107(2001)101-106，Bao-Hang?Han，Ian?Manners?etc.Chem.Mater.17(2005)3160-3171)。

熒光探針的固定化技術(shù)是構(gòu)建光纖氧傳感器的關(guān)鍵，它直接影響著傳感器對(duì)氧響應(yīng)的各項(xiàng)性能。有機(jī)改性溶膠-凝膠技術(shù)(Organically?Modified?Silicate，ORMOSIL)，通過(guò)減少可聚合的功能基團(tuán)，降低了基質(zhì)的剛性和極性，一定程度上提高了氧傳感膜的柔韌性和對(duì)氧響應(yīng)的靈敏度，縮短了響應(yīng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于卟啉鉑配合物熒光猝滅原理實(shí)現(xiàn)氧傳感檢測(cè)的傳感膜，采用有機(jī)改性溶膠-凝膠固定中位-(五氟苯基)卟啉鉑配合物的方法，3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷(TFP-TriMOS)、正丙基三甲氧基硅烷(n-propyl-TriMOS)作為有機(jī)改性劑的固定化技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，制備了響應(yīng)靈敏、穩(wěn)定、線性范圍寬的氧傳感膜，該傳感膜能有效包埋卟啉鉑配合物，并具有較好的通透性，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境中氧含量的傳感測(cè)定。

本發(fā)明的基于卟啉鉑配合物熒光猝滅原理實(shí)現(xiàn)氧傳感檢測(cè)的傳感膜，其特征在于：所述傳感膜的制備方法為：將0.1mol/L的HCl，曲拉通X-100，二次蒸餾水，n-丙基三甲氧基硅烷，乙醇和3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷按體積比1∶1∶8∶8～18∶17∶15～19攪拌混勻。將混合液置于瓶中，加帶密封的蓋子，于室溫下攪拌1小時(shí)；取上述攪拌反應(yīng)1小時(shí)后的溶膠-凝膠液與溶解有1～4mg/ml的中位-(五氟苯基)鉑卟啉配合物的四氫呋喃溶液按4∶1體積比混合，室溫下攪拌5～15分鐘，在所需基質(zhì)表面均勻涂膜，室溫干燥成型制備成傳感膜。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是：與現(xiàn)有的其他熒光檢測(cè)的氧傳感膜相比，采用的基于卟啉鉑配合物熒光猝滅原理實(shí)現(xiàn)氧傳感檢測(cè)的傳感膜具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)通過(guò)有機(jī)改性溶膠-凝膠過(guò)程，以3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷與n-丙基三甲氧基硅烷作為有機(jī)改性劑的固定熒光物質(zhì)的方法，獲得了響應(yīng)靈敏、穩(wěn)定、線性范圍寬的氧傳感膜；(2)制備的氧傳感膜具有良好的通透性和穩(wěn)定性，響應(yīng)時(shí)間短，氮-氧飽和猝滅比高；(3)制備的氧傳感膜可檢測(cè)水中的溶解氧及大氣中的氧氣含量，其檢測(cè)線性范圍寬，能有效包埋卟啉鉑配合物，并具有較好的通透性，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境中氧含量的傳感測(cè)定。

附圖說(shuō)明

圖1是氣相中100％氮?dú)馇袚Q到100％氧氣的熒光強(qiáng)度變化曲線圖。

圖2是氣相中傳感膜的熒光強(qiáng)度與氧氣含量關(guān)系圖。

圖3是在氣相中的不同氧氣含量(體積)0～50％時(shí)的熒光光譜圖。

圖4是圖3的在氣相中的不同氧氣含量(體積)0～50％時(shí)的0-400熒光強(qiáng)度的熒光光譜圖。

圖5是在液相中100％氮?dú)馇袚Q到100％氧氣的熒光強(qiáng)度變化曲線圖。