联吡啶钌,发光
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在众多电化学发光体系中，由于联吡啶钌Ru(bpy)32+具有水溶性好，化
学性能稳定，氧化还原可逆，发光效率高，应用的pH范围较宽，可电化学再 生和激发态寿命长等特点而广泛应用于ECL的研究中。所以该体系一直是电 化学发光领域研究的热点。
Your company slogan
中心离子
配体
联吡啶钌类螯合物的配体共轭程度越高， 发光效率越高。
联吡啶钌电致化学发光体系
2010.12.08
联吡啶钌电致化学发光体系
1
电致化学发光
2
联吡啶钌
3
联吡啶钌电致化学发光机理
4
联吡啶钌衍生和固化
Your company slogan
电致化学发光
电致化学发光也称电化学发光，其基本过程是在电极表 面产生的电活性物质经历电子转移反应形成激发态，之后激 发态能量以光的形式释放出来。
联吡啶钌固 相电致发光
联吡啶钌衍 生和固定
发光较强，价格昂贵，不 能重复使用
联吡啶钌水溶，目前各种 固定效果均不是很理想
水溶性低的衍生物，发展 新的固定方法
Your company slogan
联吡啶钌衍生物
（bpy)2Ru(phenCl4)(PF6)2
近年来，人们为了寻找具有更优异ECL性能的物质，合成了很多联吡啶钌
Your company slogan
联吡啶钌固定化
Nation由于和联吡啶钌具有较好的结合能力，很早就被用于联吡啶 钌的固定。但是联吡啶钌容易扩散到Nation的疏水区而导致联吡啶钌失 去活性。为解决这个问题，人们发展多种替代固定材料，如Nation和氧 化物纳米粒子或碳纳米管或石墨烯等的复合物材料、其它离子等。目前文献上报 道对Ru(bpy)32+及其衍生物的固定化方法已经有很多，像LangmuirBlodgett、自组装、离子交换聚合物薄膜和溶胶-凝胶(sol-gel)技术等，但 效果都不是特别理想，因此需要寻找新的固定化方法来发展更稳定而灵 敏的电致化学发光传感器。
Your company slogan
电纺丝聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜(PAN-co-PAAnfm)通过静电作用富集[Ru(bpy)3]2+
电纺丝聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜(PAN-co-PAAnfm)成功聚合在玻碳电极
(GCE)表面。扫描电子显微镜(SEM)图像显示电纺丝膜由直径约为160nm相同的交织
4000 3000 2000 1000
0 -50 0 50 100 150 200 250 300 350
Time(s) Your company slogan
ECL intensity(a.u.)
电化学发光试剂
常见的ECL试剂有9,10-二苯基蒽、光泽精、联吡啶钌、过氧化草酸酯、 鲁米诺和量子点等。
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发光类型
生物发光 光源激发发光 化学发光 电化学发光
Your company slogan
Jablonski diagram
S2
S1
Absorption
3
S0
2 1
Internal conversion
Fluorescence or Delayed luminescence
电化学发光信号。
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循环伏安图
Your company slogan
The end,thank you!
的纳米纤维组成，阳离子发光探针[Ru(bpy)3]2+ 首次通过静电作用力固定在带负电的 聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜修饰的玻碳电极表面。将([Ru(bpy)3]2+ 固定在聚丙烯腈-
丙烯酸纳米纤维膜上与固定在普通聚丙烯腈-丙烯酸沉积涂层上相比，大大提高了其
电化学和电化学发光信号(ECL) ，也就是说，通过静电纺丝技术可以获得100多倍的
子供体结构，借助分子内电f转移实现氧化态三联吡啶钌[Ru(bpy)3]+)的还原，产生
ECL。
Your company slogan
图为设计合成的不同长度碳链连接的双核[Ru(bpy)3]2+配合物。用共轭 基团将两个活性中心连接构成的双核钌金属配合物由于电子偶合作用的存在 显示了较高的电化学发光强度。
T1
Phosphorescence Or afterglow
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电化学发光原理图
TPA+●
TPA
R
u
(
b
p
y
)3+ 3
R u ( b p y )32+
●
R u ( b p y )3 *
光 子(620nm)
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联吡啶钌液 相电致发光
衍生物。据文献报道，联吡啶钌类配合物的配体共轭程度越高，发光效率越高。
由于联吡啶钌水溶性非常好，由此带来了固定化较难的问题。用邻菲罗啉取代
一个联吡啶，并在邻菲罗啉配体上引入了卤素取代基，实验结果证明该衍生物
能够降低配合物的水溶性。
Your company slogan
针对[Ru(bpy)3]2+-胺类共反应结构体系的电化学发光反应机理，对一直沿用的 分子间氧化还原反应进行改进，设计一种基于分子内电子转移的[Ru(bpy)3]2+一电
学性能稳定，氧化还原可逆，发光效率高，应用的pH范围较宽，可电化学再 生和激发态寿命长等特点而广泛应用于ECL的研究中。所以该体系一直是电 化学发光领域研究的热点。
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中心离子
配体
联吡啶钌类螯合物的配体共轭程度越高， 发光效率越高。
联吡啶钌电致化学发光体系
2010.12.08
联吡啶钌电致化学发光体系
1
电致化学发光
2
联吡啶钌
3
联吡啶钌电致化学发光机理
4
联吡啶钌衍生和固化
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电致化学发光
电致化学发光也称电化学发光，其基本过程是在电极表 面产生的电活性物质经历电子转移反应形成激发态，之后激 发态能量以光的形式释放出来。
联吡啶钌固 相电致发光
联吡啶钌衍 生和固定
发光较强，价格昂贵，不 能重复使用
联吡啶钌水溶，目前各种 固定效果均不是很理想
水溶性低的衍生物，发展 新的固定方法
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联吡啶钌衍生物
（bpy)2Ru(phenCl4)(PF6)2
近年来，人们为了寻找具有更优异ECL性能的物质，合成了很多联吡啶钌
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联吡啶钌固定化
Nation由于和联吡啶钌具有较好的结合能力，很早就被用于联吡啶 钌的固定。但是联吡啶钌容易扩散到Nation的疏水区而导致联吡啶钌失 去活性。为解决这个问题，人们发展多种替代固定材料，如Nation和氧 化物纳米粒子或碳纳米管或石墨烯等的复合物材料、其它离子等。目前文献上报 道对Ru(bpy)32+及其衍生物的固定化方法已经有很多，像LangmuirBlodgett、自组装、离子交换聚合物薄膜和溶胶-凝胶(sol-gel)技术等，但 效果都不是特别理想，因此需要寻找新的固定化方法来发展更稳定而灵 敏的电致化学发光传感器。
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电纺丝聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜(PAN-co-PAAnfm)通过静电作用富集[Ru(bpy)3]2+
电纺丝聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜(PAN-co-PAAnfm)成功聚合在玻碳电极
(GCE)表面。扫描电子显微镜(SEM)图像显示电纺丝膜由直径约为160nm相同的交织
4000 3000 2000 1000
0 -50 0 50 100 150 200 250 300 350
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ECL intensity(a.u.)
电化学发光试剂
常见的ECL试剂有9,10-二苯基蒽、光泽精、联吡啶钌、过氧化草酸酯、 鲁米诺和量子点等。
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发光类型
生物发光 光源激发发光 化学发光 电化学发光
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S2
S1
Absorption
3
S0
2 1
Internal conversion
Fluorescence or Delayed luminescence
电化学发光信号。
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循环伏安图
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的纳米纤维组成，阳离子发光探针[Ru(bpy)3]2+ 首次通过静电作用力固定在带负电的 聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜修饰的玻碳电极表面。将([Ru(bpy)3]2+ 固定在聚丙烯腈-
丙烯酸纳米纤维膜上与固定在普通聚丙烯腈-丙烯酸沉积涂层上相比，大大提高了其
电化学和电化学发光信号(ECL) ，也就是说，通过静电纺丝技术可以获得100多倍的
子供体结构，借助分子内电f转移实现氧化态三联吡啶钌[Ru(bpy)3]+)的还原，产生
ECL。
Your company slogan
图为设计合成的不同长度碳链连接的双核[Ru(bpy)3]2+配合物。用共轭 基团将两个活性中心连接构成的双核钌金属配合物由于电子偶合作用的存在 显示了较高的电化学发光强度。
T1
Phosphorescence Or afterglow
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电化学发光原理图
TPA+●
TPA
R
u
(
b
p
y
)3+ 3
R u ( b p y )32+
●
R u ( b p y )3 *
光 子(620nm)
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联吡啶钌液 相电致发光
衍生物。据文献报道，联吡啶钌类配合物的配体共轭程度越高，发光效率越高。
由于联吡啶钌水溶性非常好，由此带来了固定化较难的问题。用邻菲罗啉取代
一个联吡啶，并在邻菲罗啉配体上引入了卤素取代基，实验结果证明该衍生物
能够降低配合物的水溶性。
Your company slogan
针对[Ru(bpy)3]2+-胺类共反应结构体系的电化学发光反应机理，对一直沿用的 分子间氧化还原反应进行改进，设计一种基于分子内电子转移的[Ru(bpy)3]2+一电