[發明專利]基于環金屬銥熒光配合物熒光猝滅的汞離子光纖檢測儀

無效

• 申請號: 200910025234.0
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101551331A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 劉揚;周明;方慧;李宛飛;蘇文明
• 申請（專利權）人: 蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;C09K11/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種液態環境下汞離子含量濃度的檢測裝置，尤其涉及一種基于環金屬銥熒光配合物熒光猝滅效應的光纖檢測儀及其制作、實現方法。本發明屬于光學與化學相疊的技術領域。

背景技術

重金屬汞通過工業排放及生活排污到自然界，主要以陽離子形式存在于水體中。由于汞具有嚴重的生理毒性，當富集到一定濃度，便會破壞水體中正常的生物鏈現狀從而威脅到人、畜安全，因而對水體中汞含量的監測及防治倍受各國政府的關注。

目前，對汞離子的定量檢測技術有原子吸收光譜和原子發射光譜、x射線熒光光譜法、等離子體感應光譜法、中子活化分析法、陽極溶出伏安法、雙硫腙比色法和用懸液計測量懸液法等。但這些方法大都需要用到大型設備或裝置，操作復雜且分析檢測步驟繁瑣，需要專業人員才能得到可靠的分析結果，檢測成本昂貴，不能滿足現代環境監測所要求的快速現場評價。因此，發展快速、有效、準確、低成本的定量檢測汞金屬陽離子的新裝置與方法意義重大。

根據被分析物與敏感試劑作用后的光學特性變化而發展的熒光分子化學傳感器件用于重金屬的檢測分析具有選擇性高、靈敏度高的特點，受到人們的關注與青睞【注1、注2】。但對汞離子的檢測，尚且還局限在采用溶液化學方法進行檢測試驗的階段。基于溶液中汞離子對顯色或熒光變化的主導性影響還未發展成汞離子檢測的實用性傳感器件，故而開發對汞離子有高選擇性的熒光探針材料，以及材料分子在傳感器表面的固定和再生技術是擺在眼前的主要研究課題。

近幾年來在有機電致發光二極管OLED材料領域中開發出了大量高效的環金屬銥配合物發光材料，某些銥環金屬化配合物的光致發光效率甚至接近100％，而且通過改變與金屬配位的配體形成的配位化合物發射光譜可覆蓋整個可見光區和近紅外區。最近，有文獻報道了含有硫雜環配體的環金屬銥配合物對于水溶液中的汞離子具有選擇性的熒光響應【注3、注4】。此類配合物作為理想的汞離子檢測熒光探針，具有很大的開發價值。近二十年來，光纖通信以及其基礎工業取得了蓬勃的發展，一批新型光纖傳感器相繼問世并投入實際應用。與傳統電傳感器相比，光纖傳感器的主要優點有：不存在電磁干擾、無需電絕緣、易于實現遠程在線分析、無需參考電極、探頭體積小、易于攜帶等。光纖傳感器的這些優點將使它在環境監測工作領域中更具前途。由于溶膠-凝膠過程中有著純度高、均勻性強、處理溫度低、反應條件易控制等優點，而且溶膠凝膠溶液本身光學穿透性強而熒光度低，因此采用溶膠-凝膠技術來固定熒光探針材料是非常理想的選擇。

【注1】：“Hg2+離子傳感器的最新研究進展”，門洪、劉大龍、韓清鵬、徐丹、王平，《傳感技術學報》，2003，3，299。

【注2】：“汞離子熒光傳感的研究進展”，吳粦華、謝天陽、韓莉鋒，《化學世界》，2008，3，178。

【注3】：“A?highly?selective?and?multisignaling?optical-electrochemical?sensor?forHg²⁺based?on?a?phosphorescent?iridium(III)complex”，Q.Zhao，T.T.Cao，F.Y.Li，X.H.Li，H.Jing，T.Yi，C.H.Huang，Organometallics，2007，26，2077.

【注4】：“Multisignaling?detection?of?Hg2+based?on?a?phosphorescent?iridium(III)complex”，Q.Zhao，S.J.Liu，F.Y.Li，T.Yi，C.H.Huang，Dalton?Trans，2008，3836.

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于環金屬銥熒光配合物熒光猝滅的汞離子光纖檢測儀，解決傳統對水體中汞離子的定量檢測技術對大型設備的依賴，且操作復雜、步驟繁瑣、成本昂貴的缺陷，滿足現代環境監測所要求的快速現場評價。

本發明實現上述目的的裝置性技術方案為：