光化学传感器的设计_合成及识别性能研究
荧光传感器及分子识别
赵劲松 200425135
基于激发态过程机理的荧光传感器及离子识别
赵劲松 200425135
摘要：荧光化学传感器融合了超分子化学、光物理化学、有机合成化学的研究内 容，由于其具备荧光分析法的高灵敏度特点而引起人们的普遍关注。不同的荧光 传感机理被应用到传感器的设计上，以适应不同的传感体系。本文综述了几种激 发态过程的荧光传感机理并介绍其在离子识别中的应用。
到抑制。通过对比实验，发现跟单独的 2,3-二吡咯-喹喔啉相比，受体 7 通过 FRET
[7]
进行传感的灵敏度有所提高 。
λ: 315~365 nm
FRET
λ: 495 nm
7
受体分子8利用结合前后供体的发射光谱与受体的吸收光谱重叠程度的不 同，从而选择性进行Al3+的传感[8]。分子中邻羟基苯基三唑自身不发荧光，与Al3+ 结合后荧光有所增强（尽管仍很弱），但其发射光谱与香豆素343的吸收光谱重 叠程度大为增加，能量转移效率提高，达到信号放大之目的。在甲醇-水（1:1） 的pH 5.0缓冲溶液中，以350 nm光激发受体8（邻羟基苯基三唑的吸收峰），Al3+ 的加入使香豆素343的荧光增强7倍，检测限为50 nM，其它金属离子除Cu2+和Fe3+ 使受体8荧光猝灭外，对测定无影响。
同样为选择性识别Hg2+的荧光传感器，受体4以荧光素为荧光团，同时在受 体中引入硫原子以增加与Hg2+的结合能力。在pH = 7的缓冲溶液中，受体4存在 从苯胺到荧光素的PET过程，荧光量子产率仅为0.04。随着Hg2+的加入，苯胺到 荧光素的PET过程被抑制，受体的荧光强度增加5倍，光谱略有红移。干扰实验 表明除Cu2+外，其它金属离子的存在对Hg2+的检测并不干扰[4]。
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》范文
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》篇一一、引言荧光化学传感器是一种利用分子内部荧光团进行信息转换的先进工具，它在分析化学、生物传感、药物开发等多个领域都发挥了重要作用。
其中，喹啉衍生物因其具有丰富的电子结构及优异的荧光性能，成为了一种重要的荧光化学传感器构建材料。
本文将就基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能进行详细研究。
二、喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计设计阶段是构建高效荧光化学传感器的重要环节。
我们以喹啉衍生物为基础，通过引入不同的功能基团，设计出具有特定识别性能的荧光传感器。
设计过程中，我们主要考虑了以下几点：1. 分子结构的设计：我们选择了具有良好共轭结构和荧光特性的喹啉环作为基础骨架，通过在喹啉环上引入不同的取代基，改变分子的电子分布和能级结构，从而达到调节荧光性能的目的。
2. 识别性能的预测：根据目标分析物的性质，我们预测了分子与目标分析物之间的相互作用方式，从而确定传感器的识别性能。
3. 合成路径的优化：我们设计出简洁、高效的合成路径，以保证传感器的合成效率和纯度。
三、喹啉衍生物类荧光化学传感器的合成在确定了分子设计后，我们开始进行传感器的合成。
合成过程中，我们采用了多种有机合成技术，如取代反应、加成反应等，成功合成了目标分子。
在合成过程中，我们严格控制反应条件，优化反应路径，以提高产物的纯度和产率。
四、识别性能研究1. 荧光响应特性：我们研究了目标分子对不同分析物的荧光响应特性。
通过测量不同浓度分析物下分子的荧光强度变化，我们得到了传感器的响应曲线和检测限。
结果表明，我们的传感器对特定分析物具有高灵敏度和良好的选择性。
2. 识别机理研究：我们通过光谱分析、量子化学计算等方法，研究了传感器与目标分析物之间的相互作用机理。
研究结果表明，我们的传感器与目标分析物之间存在强烈的相互作用，从而引发荧光信号的变化。
3. 实际应用研究：我们将传感器应用于实际样品中目标分析物的检测，验证了其在实际应用中的可行性和可靠性。
有机光化学
荧光光化学传感材料王欣欣（山西大学化学化工学院山西太原030006）摘要：近年来随着交叉学科的迅速发展，荧光传感器及其传感新材料作为材料科学和分析化学的结合点备受关注。
荧光传感器能够实现对特定分析底物的快速检测,且具有高选择性、高灵敏度、简便迅捷等毒物监测和环境科学中,设计合成高选择性、高灵敏度的荧光传感分子的工作已成为研究热点之一。
对新型荧光化学传感器种类如膜传感器、光纤化学传感器、阴离子传感器、生物传感器的研究前沿以及制备传感新材料的溶胶一疑胶掺杂法、纳米粒子的表面功能化及沸石孔性材料吸附包埋法和用一步法制备无机／有机杂化传感材料3个方面作了详细的评述。
关键字：荧光传感器传感材料制备荧光化学传感器属于光化学传感器，是利用荧光来表达敏感层分子与分析对象作用后的化学信息变化，具有高选择性和高灵敏度，其灵敏度可达10-9甚至10-12数量级，近年来被广泛应用在离子痕量和微量分析、生物分子识别等不同领域。
物质分子吸收了紫外光(>220nm)或可见光引起振动能级上的电子跃迁而被激发至较高的电子能态，由激发态返回基态时以辐射跃迁的方式发射能量而产生荧光。
由于物质的分子结构及所处的环境不同，吸收紫外光的波长不同，发射的荧光波长也不相同；此外，同种物质稀溶液的荧光强度与浓度呈线性关系，这两点构成了荧光定性和定量分析的基础。
能产生荧光的化合物的数量有限，只有那些具有共轭和刚性平面大分子结构的有机化合物才具有可检测的荧光；它们常与某些金属离子(或阴离子)形成特定的配合物(或氢键作用)而改变了原来的荧光信号(增强或猝灭)，因此被用来高选择性地识别这些离子．在设计荧光化学传感器时，主要是基于光诱导电子转移(PET)、螯合荧光增强(CHEF)、电子能量转移(EET)等传感机理。
荧光化学传感器具有高灵敏度和高选择性以及操作简便、重现性好、设备简单等特点，近年来受到广泛关注。
对于具有识别功能的敏感层材料的设计与合成已成为结合主客体化学、超分子化学、材料及分析化学的交叉研究热点，并由此研制出新的荧光化学传感器及其传感材料。
电化学发光免疫传感器的研究及应用现状
电化学发光免疫传感器的研究及应用现状摘要：电化学发光免疫技术是将高灵敏度的电化学发光和高特异性的免疫反应相结合的一种交叉学科研究的成果。
电化学发光主要应用在免疫系统、生物酶等方面的研究，而电化学发光免疫传感器在临床领域中有较明显的成果。
因此，本文将从电化学发光免疫传感器的研究和应用现状两个方面，对电化学发光免疫传感器进行进一步的研究，尤其在医学方面能够有更多突破，实现在更多领域中的应用。
关键词：电化学发光；免疫传感器；研究；应用现状；一、电化学发光免疫传感器的概念（一）电化学发光的概念电化学发光即电致化学发光，是一种通过在电极上施加一定电压，用来引发物质在电极表面进行电化学反应，反应产生的能量激发发光物质由基态迁移到激发态，处于激发态的物质不稳定会返回基态，在这一过程中会伴随光信号产生，产生光信号后通过光/电转换器，将光信号转换成电信号，来实现对目标物的检测。
ECL分析法不仅具有仪器简单，灵敏度高，还具有试剂用量少、时空可控性强等优点，现阶段，电化学发光技术已广泛应用于免疫分析、生物分子和其他生物分子检测中。
（二）免疫传感器的概念免疫传感器是一种将高特异性的免疫反应和高超的物理转换器结合起来的一种分析类器件。
由于免疫反应具有强的特异性，加之物理转换器的高的灵敏度，使得免疫传感器也成为一种有效检测样品的方法，受到人们的热切关注。
目前，免疫传感器也已经广泛地应用于临床医学检测等领域。
（三）电化学发光免疫传感器的概念电化学发光免疫传感器是一种将电化学发光与免疫传感器结合起来的一种具有很高免疫特性的一种装置。
利用电化学发光的高灵敏度的传感技术，再结合特异性免疫反应，最终可以达到一种对临床中微量物质进行定量的检测。
二、电化学发光免疫传感器的研究及应用电化学发光免疫传感器是将抗体或者抗原通过一定方式负载在电极上作为识别探针，当抗体与抗原发生特异性反应后，其产生的复合物与电化学发光信号之间建立一定关系，然后通过光电转换器，将光信号转换成电信号，从而对目标物进行检测。
分子传感器的设计及应用研究
分子传感器的设计及应用研究传感器是一种用来检测、感知和测量某些特定物理量或化学量的器件。
随着人们对环境和生命科学的深入研究，对分子传感器的需求越来越迫切。
分子传感器是一种能够检测和识别分子的器件，可以应用于物质的检测、生物学分析、医学诊断等领域。
在分子传感器的设计和应用研究中，关键的技术包括分子识别、信号转换和信号传输。
本文将介绍分子传感器的设计原理和应用研究。
一、分子传感器的设计原理分子传感器的设计原理是利用特定的分子与被测物之间的相互作用，实现被测物的检测和识别。
因此，分子传感器的关键是寻找具有高选择性和灵敏度的分子识别元件。
目前常用的分子识别元件包括抗体、核酸、酶、化学传感器、生物传感器等。
1、抗体抗体是一种高度选择性和灵敏的分子识别元件，可以与特定分子发生可逆结合。
利用抗体制备的分子传感器可以检测各种物质，如有害物质、药物、激素、病原体等。
但是，抗体的制备和稳定性成本较高，且易受温度、pH值等条件的影响。
2、核酸核酸是一种可以与基因组中的DNA和RNA配对的分子识别元件，利用核酸制备的分子传感器可以识别和检测基因序列、病原体等。
但是，核酸的特异性较低，易受到杂质干扰。
3、酶酶是一种具有高度选择性、灵敏性和特异性的分子识别元件，常用于生物传感器中。
例如，利用葡萄糖氧化酶可以制备出检测葡萄糖的传感器。
但是，酶易受到温度、pH值等条件的影响，且耗时耗费较大。
4、化学传感器化学传感器是一种利用化学反应实现分子检测的方法。
常用的化学传感器包括光学传感器、电化学传感器等。
例如，利用荧光基团的发光性质制备的荧光传感器可以实现对物质浓度的精确检测。
但是，化学传感器易受到杂质干扰，且需要复杂的合成和表征过程。
5、生物传感器生物传感器是一种利用生物分子实现分子检测的方法。
例如，利用酵母细胞表达的受体蛋白可以制备出生物传感器，用于检测激素、神经递质等生物分子。
但是，生物传感器需要复杂的制备和表征过程，且需要保持一定的生命活性，否则易失去灵敏性和选择性。
基于光电化学原理的新型传感技术开发与应用
基于光电化学原理的新型传感技术开发与应用摘要光电化学传感技术作为一种新兴的传感技术，近年来受到了广泛的关注和研究。
该技术利用光电化学原理，将光信号、电信号和化学信息有机地结合在一起，实现对目标物质的高灵敏度、高选择性、快速、原位检测。
本文综述了光电化学传感技术的原理、发展历程、主要类型以及在不同领域的应用现状，并展望了其未来发展趋势。
关键词：光电化学传感技术；光电化学原理；传感技术；应用1. 引言随着社会发展和科技进步，对物质检测的要求越来越高，传统的传感技术已不能满足日益增长的需求。
光电化学传感技术作为一种新型的传感技术，凭借其独特的优势，在环境监测、食品安全、生物医学、材料科学等领域展现出巨大的应用潜力。
2. 光电化学传感技术的原理光电化学传感技术是利用光电化学效应实现对物质检测的技术。
其基本原理是：当特定波长的光照射到工作电极表面时，会激发电极材料的电子发生跃迁，产生光电流。
这种光电流的大小与目标物质的浓度呈正相关，从而实现对目标物质的定量分析。
3. 光电化学传感技术的发展历程光电化学传感技术的发展可以追溯到20世纪70年代，当时科学家们开始研究光电化学效应在生物传感器中的应用。
近年来，随着纳米材料、生物识别技术、光电器件等领域的发展，光电化学传感技术取得了重大突破，涌现出一系列新型传感技术。
4. 光电化学传感技术的主要类型根据光电化学传感技术的原理和结构，可以将其分为以下几类：4.1. 光电化学免疫传感器光电化学免疫传感器利用抗体或抗原与目标物质之间的特异性结合，将生物识别反应与光电化学信号转换结合在一起，实现对目标物质的检测。
该类传感器具有高灵敏度、高选择性、可操作性强的特点。
4.2. 光电化学酶传感器光电化学酶传感器利用酶催化反应产生的电子传递，将生物催化反应与光电化学信号转换结合在一起，实现对目标物质的检测。
该类传感器具有高灵敏度、高选择性、可重复性好的特点。
4.3. 光电化学电化学传感器光电化学电化学传感器利用光电化学效应和电化学效应的组合，实现对目标物质的检测。
光电化学传感器的应用研究进展
光电化学传感器的应用研究进展摘要：光电化学传感器是基于物质的光电转换特性确定待测物浓度的一类检测装置。
光电化学检测方法灵敏度高、设备简单、易于微型化，已经成为一种极具应用潜力的分析方法。
本文主要介绍光电化学传感器的工作机理、特点和应用，并对有代表性的实验进行了一定的讲述和总结。
关键词：光电化学；传感器一、引言20世纪70年代，人们就开始研究光照下半导体电极的电化学行为，并逐渐发展成为一门新学科——光电化学。
目前，光电化学是当前电化学领域中十分活跃的一个研究方向，它是光伏打电池、光电催化、光解和光电合成等实际应用的基础。
光电化学过程即光作用下的电化学过程，在光照射条件下，物质中电子从基态跃迁到激发态，进而产生电荷传递。
与电化学反应相类似，在光电化学反应体系中也会产生电流的流动。
因此，利用光电化学反应可以把光能转变成化学能或电能，通过其逆过程则可以把化学能或电能转换为光能。
具有光电转换性质的材料主要分为4类。
(1)无机光电材料这类材料主要指无机化合物构成的半导体光电材料，如Si、TiO2、CdS、CuInSe2等[1]。
(2)有机光电材料：常用的有机类光电材料主要是有机小分子光电材料和高分子聚合物材料。
小分子材料如卟啉类、酞菁类、偶氮类、叶绿素、噬菌调理素等[2~4]；高分子聚合物材料主要有聚对苯撑乙烯(PPV) 衍生物、聚噻吩(PT) 衍生物等[5]。
(3) 复合材料：复合材料主要是由有机光电材料或者配合物光电材料与无机光电材料复合形成，也可以是两种禁带宽度不同的无机半导体材料复合形成的材料。
复合材料比单一材料具有更高的光电转换效率。
常见的复合材料体系有CdS-TiO2、ZnS- TiO2[1]、联吡啶钌类配合物-TiO2[6~9]等。
基于TiO2的复合材料是目前研究最多的一种，也有用ZnO[10~12]、SnO2[13]、Nb2O5[14]、Al2O3[15]等其它宽禁带的半导体氧化物进行复合的。
两种新型F -荧光化学传感器的合成及其性质研究
两 种 新型 Ｆ一 荧光 化 学 传 感 器 的合成 及 其 性 质 研 究
杨运旭， 邓小容， 季兴跃， 镇， 孙 秦丽娟
（ 京 科 技 大 学 化 学 系 ， 京 １０ ８ ） 北 北 ０ ０ ３
摘
要 ：本文设 计合 成 了 Ｎ 一 甲苯磺 酰 胺 腺 嘌呤 （ ） 邻 苯二 对 甲 苯磺 酰 胺 ６对 Ｉ和
１ 实 验 部分
１ １ 实验 仪器 与试剂 ．
实验所用仪器： －５０ Ｆ４０ 荧光光谱仪（ ｉ ｉ ｉ． Ｈｔ ｃ ） ａｈ
试剂 ： 嘌呤 （ Ｒ）邻 苯 二 胺 （ 腺 Ｂ ， ＡＲ）对 甲基 苯磺 酰 氯 （ Ｒ）吡 啶 （ Ｒ）无 水 乙腈 ， Ａ ， Ａ ，
（ Ｒ） Ｃ 一 Ｂ 一 Ｎ 一 Ｎ ２ 、 Ｓ ４ 、 和 Ｆ 的 四丁基 季铵 盐 （ Ａ ， １ 、 ｒ 、 ０３ 、 Ｏ 一 Ｈ Ｏ 一 Ａｃ 一 ＡＲ） 购 自北 京 化学 均 试剂 公司 ．
荧光化学传感器 ， 以其高灵敏度 、 高选择性 和在生物化学体系中易应用的特点在超
分 子化 学领 域 已经越来 越受 到 重视 ． 年来 ， 过 设 计 合 成 各种 能 识 别 特定 阴离 子 的 荧 近 通 光 化学 传感 器 ， 定性 检测 某种 阴离 子 的存 在 ， 来 已引起 了人们 的浓 厚 兴趣 和 热情 ¨２． １ ］阴 ． 离子 在许 多生物 、 化学 反应 体系 中 占有 十分 重要 的作 用 ， 其是 Ｆ一 尤 在人 体 内有 着 十分 重
（Ｉ 两种主体 化合 物 ． Ｉ） 通过 对其 与 阴 离子物 种之 间相 互作 用的研 究发 现 ， 它们 在
乙腈溶 液 中和 Ｃ 、 ｒ 、 一 Ｎ（ 一 Ｈ Ｏ 一 Ａ 一 Ｆ一 种 阴 离子 相 互 作 用 ｒ Ｂ一Ｎ 、 ） 、 Ｓ ４、 ｃ、 几 ， 时 ， 对 Ｆ 具有 专一 的选择 性 识 别作 用 ． 一离子 可使 Ｉ Ｉ 主 体 的 荧 等ｌ 也报道 了一种含萘酚亚胺的安替 比林结构， ｊ ｊ 可选择识别 Ｆ 离子 ， 一 并同
分子印迹电化学传感器的制备及性能研究
分子印迹电化学传感器的制备及性能研究摘要本文制备了一种对铅离子(Pb2+)具有高灵敏度，选择性的离子印迹电化学传感器。
将还原氧化石墨烯银纳米复合材料(rGO/AgNPs)作为增敏剂，修饰在玻碳电极表面。
通过傅里叶变换红外光谱( FTIR)、X射线衍射( XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对增敏材料进行了分析表征。
以吡咯(Py)为功能单体，采用电聚合法在已修饰的电极表面制备离子印迹膜(rGO/AgNPs/IIP-GCE)。
利用差分脉冲伏安法(DPV)、电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)对印迹电化学传感器进行性能表征。
结果表明，该传感器在5.0×10-9~5. 0 ×10-5 mol/L范围内，响应电流与金属离子浓度的负对数呈现良好的线性关系，线性回归方程为I(μA)=13.1491-2.3441logC，相关系数R2=0.9927，检出限为5.0×10-11mol/L(S/N=3)。
该离子印迹电化学传感器成功应用于水环境中Pb2+的痕量检测。
关键词：分子印迹；还原氧化石墨烯银纳米复合材料；电化学；铅离子AbstractAn Ion Imprinted Electrochemical Sensor with high sensitivity and selectivity for lead ion (Pb2+) has been prepared.Reduced graphene oxide silver nanocomposites (rGO/AgNPs) as sensitizers. The sensitize mterials are chaterized by Fourier transform infred spectrscopy (FTIR)，X-ray difaction (XRD) and scaning eletron micscopy (SEM). Ion iprinted film (RGO/AgNPs/IIP-GCE) was prpared on the modfied electrode surface by electropolymerization with pyrole (Py) as functional monmer. The impennted senersors were charactaerized by difaffrential pulse vltaeemmetry (DPV)，electrocherwical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic volawarametry (CV). The reesults show that in the raeange of 5.0×10-9~5.0×10-5 mol/L，the respnse current has a good linear relationship with the concentration of macaetalions. The linear regression equation is I(MUA)=-2.3440logC+13.1491，the correlation coefficient R2=0.9927，and the detection limited is 5.0×10-11mol/L (S/N=3). The ion-imprinted electrochemical sensor has been successfully applied to the trace detection of Pb2+ in water samples.Key words: Molecular imprinting; Reduced graphene oxide silver nanocomposites; Electrochemistry; Lead ion目录摘要............................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 分子印迹技术 (1)1.1.1 分子印迹技术简介 (1)1.1.2 分子印迹技术原理 (1)1.1.3 分子印迹技术的分类 (1)1.1.4 分子印迹聚合物的聚合方法 (2)1.1.5 分子印迹聚合物制备条件的选择 (2)1.1.6 离子印迹技术 (3)1.2 电化学分析法 (3)1.3化学修饰电极 (4)1.3.1化学修饰电极的制备 (4)1.3.2化学修饰电极的应用 (5)1.4分子印迹电化学传感器 (6)1.4.1分子印迹电化学传感器的原理 (6)1.4.2分子印迹电化学传感器的种类 (6)1.4.3分子印迹电化学传感器的应用 (7)1.4.4石墨烯在电化学传感器中的应用 (7)1.5 Pb2+的概述 (8)1.5.1 Pb2+的简介 (8)1.5.2 Pb2+的危害 (9)1.5.3 Pb2+常用的检测方法 (9)1.6 工作内容及意义 (9)第2章实验部分 (11)2.1 仪器与药品 (11)2.1.1 主要仪器 (11)2.1.2 主要试剂和原料 (11)2.2 功能化氧化石墨烯(FGO)的制备 (12)2.3 还原氧化石墨烯银纳米粒子(rGO/AgNPs) 复合材料的制备 (12)2.4 功能单体及比例的选择 (13)2.5 分子印迹电化学传感器的制备 (13)2.5.1 rGO/AgNPs电极的制备 (13)2.5.2铅离子印迹电化学传感器的制备 (13)2.5.3 rGO/AgNPs/MIPs-GCE的条件优化 (13)2.5.4 GO/AgNPs/MIPs-GCE的性能检测 (14)2.6 标准曲线的绘制 (14)2.7 干扰实验 (14)第3章结果与讨论 (15)3.1 GO和FGO的红外表征 (15)3.2 GO、rGO/AgNPs 的XRD表征 (16)3.3 GO、rGO/AgNPs 的SEM 表征和TEM表征 (16)3.4功能单体及比例的选择 (17)3.4.1 功能单体的选择 (17)3.4.2 功能单体比例的选择 (18)3.5 电极性能的检测 (19)3.6实验条件的优化 (21)3.6.1扫速及扫描圈数的选择 (21)3.6.2洗脱吸附时间的选择 (21)3.6.2 pH的选择 (22)3.7 干扰试验 (22)3.8 标准曲线的绘制 (23)3.9 实际水样的测定 (24)结论 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1 分子印迹技术1.1.1 分子印迹技术简介分子印迹技术它作为是一种专门目木示分子制备一种特别性质特点的选择性聚合物的方法，是分子印迹聚合物MIPs，该聚合物经常被描述为制造“钥”的“手动锁定”。
化学传感器技术的研究现状和应用前景
化学传感器技术的研究现状和应用前景随着科技的不断发展，传感器技术在工业、医疗、环保等领域有着广泛的应用。
其中，化学传感器技术因为其对环境中化学物质敏感的特点，已经成为当前研究的热点之一。
化学传感器技术的研究已经涉及到了化学、物理、材料和电子等诸多学科，并且在生产生活中起着至关重要的作用。
本文将围绕着这一主题，从以下三个方面进行阐述：化学传感器技术的研究现状，化学传感器技术的应用前景以及化学传感器技术所面临的挑战。
化学传感器技术的研究现状化学传感器技术是一种新型的传感器技术，它是以化学反应为基础，通过一系列特殊的物理性质或化学性质的变化来检测和诊断特定的化学物质或生化事件。
目前，化学传感器技术已经发展出许多不同类型的传感器，包括了电化学传感器，光学传感器和纳米传感器等。
其中电化学传感器是最早被广泛应用的一种传感器，这种传感器利用显微镜技术探测电化学反应产生的电信号，并将其转化为可读的电信号输出。
而光学传感器则是通过控制或测量光的吸收和反射来检测和诊断化学物质。
目前化学传感器技术的研究主要包括了传感材料的设计、构筑和合成，传感器的制备和性能测试等方面。
其中传感材料的研究是化学传感器技术最关键的一环。
传感材料的选择和设计是决定传感器性能的关键因素之一，而化学反应可控材料的构筑和合成则是传感材料的核心问题。
当前，主要的化学传感器材料包括氧化物、半导体、金属有机骨架和碳基材料等。
而在传感器的制备和性能测试方面，目前主要应用的方法包括有机合成、纳米技术、薄膜技术和光学原理等。
化学传感器技术的应用前景随着环境污染和生物等问题的日益严重，对于快速、准确地检测和诊断特定化学物质的技术需求越来越高。
因此，在环保、医疗、食品和安全等行业的应用前景是非常广阔的。
比如，通过化学传感器技术可以快速检测农产品中的农药残留、检测某些危险物质的含量等。
此外，在医学领域，化学传感器技术可以快速检测生物样品中的疾病标记物，为临床诊断和治疗提供重要的指标。
一种能够识别CN -的传感器分子的合成及光谱研究
山 西 大学 学 报 （ 自然科 学 版 ）
８ ， 加 １ （ ２ ＯＣ 滴 ４ｇ １ Ｏｍｍｏ） １氯仿 ． 反应 放热 ， 止外部加 热 ， 制滴加 氯仿速 度使 反应维持 回流． 加完氯 仿 停 控 滴 后继续 同流 １ｈ 蒸 出乙醇和氯仿 ， ． 冷却 ， 在激烈搅 拌 下滴 加 ｌ ７ｍＬ浓 盐酸 ， 后加人 ２ ， 去水层 ， 然 ０ｍＩ水 分 用 ５ ０ｍＩ氯仿溶解 油状 物 ， 无水硫 酸钠 干燥 ， 柱色谱分 离 （ 经 氯仿 ： 油醚 ＝５： ） 到橙黄 色 固体 粗 品 ７ ２ｇ 石 ３得 ． ， 少量 乙醇重结 晶得到黄 色 固体 ２羟 基一一 一 １萘醛 ６ｇ Ｈ ＮＭＲ（ ０ Ｅ ． ３ ０ ＭＨｚＣ Ｃ 。 ８ ３ ２ （ ， Ｈ） １ ． ５ Ｓ ， Ｄ １） １ ． １ ｓ １ ， ０ ８ （ ，
一
种 能够 识 别 Ｃ 的 传 感 器分 子 的 合 成 及 光谱 研 究 Ｎ
陈 马 亮 ， 明 ， 炜 孙 郭
（ 西 大学 化 学 化 Ｔ 学 院 ， 西 太 原 ０ ０ ０ ） 山 山 ３ ０ ６
摘
要 ： 成 了一 种 含 有 亚胺 基 团 的有 机 小分 子 传 感 器． 能 够通 过 与 Ｃ 发 生 亲核 加 成 反 应 而 在 水 环 境 中 识 另 合 它 Ｎ １
Ｆｉ ２ Ｓ ｔ ｅ ｉ ｏｕｔ ｇ． ｙｎ ｈ ｔ ｃ ｒ ｅ
１ ２ ２ 合 成 方 法 ． ．
将 ｌ （ ９ ４ｍｍｏ）一 酚溶 于 ３ Ｏｇ ６ ． １２萘 ＯｍＩ 无水 乙醇 ， 拌下 加 入 ２ 搅 Ｏｇ氢 氧化 钠 的 ４ 溶 液． ０ｍＩ水 升温 至
收 稿 日期 ：０ ００ — ２ 修 回 日期 ：０ ００ ７ ２ １ ９０ ； ２ １ ９２
光化学传感器的设计、合成及识别性能研究
第 ２卷 ８
第 ４期
影 像 科 学 与 光 化 学
￣ｇ ｎ ｃｅ ｃ ｎ ｏ ｏ ｈ ｍｉｔ ａ ｉ ｇ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｐｈ ｔ ｃ ｅ ｓ
Ｖｏ ． ８ ｙ，０ ０
光 化 学 传 感 器 的 设 计 、 成 及 识 别 性 能 研 究 合
表面引入 了可以和 Ｈｇ 进行络合的识别基团 ， ＋ 得到多孔硅光化学传感器 ｓ 和 ｓ ． ｇ １ ２Ｈ ＋
的加人对 Ｓ 和 ｓ １ ２的荧 光光谱 有猝 灭 作用 ， 因是 发生 了从 多孔 硅 表 面 到 Ｈｇ＋的 电子 原 。 转 移．
２１ ０ ０年 ５月 １ ８日通过博士论文答辩
（ 一 和生物巯基化合物（ Ｆ） 还原性谷胱甘肽和半胱氨酸） 的光化学传感器 ， 并研究 了其光谱
性质 和识别 机制 ， 外我们 对基 于 多孔 硅 的光化 学 传 感器 方 面 进行 了一 些初 步 尝试 ， 另 取
得 了一 些有 意义 的结果．
１ ．设计 合成 了一种具 有激发 态分 子 内质 子转 移 （ ＳＰ 性 质 的 ３羟基 黄 酮衍 生物 Ｅ ＩＴ） 一 Ｌ， 能够 和 Ｚ— Ｄ Ａ 在水 相 中形 成三元 络 合 体 系 ， 离 子 的加 入可 以使 体 系荧 光 发生 它 ｒＥ Ｔ 氟 明显变化 ， 它常见 阴离子 没有 明显 干扰 ． 其 由于氟离子 与 Ｚ－ＤＴ 的络 合 能力 比黄 酮衍 ｒＥ Ａ 生 物与 Ｚ＿ＤＴ 的络合 能力更 强 ， 以加入 的氟离 子 可 以将 黄 酮衍 生 物从 三 元 络合 体 ｒＥ Ａ 所 系 中置换 出来 ， 而导致 体 系荧光 发 生变 化． 它 阴离 子 不 能够 和 Ｚ— Ｄ 从 其 ｒ ＴＡ 发生 络 合 ， Ｅ 所 以体 系荧光不 发生变 化． 外 ， 识别过程 可 以用 肉眼清楚 观 察到 ， 以 同时是 一 种 良 另 该 所 好 的 比色 化学传感 器． ２ ．设 计合 成 了一种 基 于香 豆 素结 构 的具 有 Ｓ —Ｓ键 的席夫 碱 衍 生物 （ ） 它在 水 相 Ｃ． 中具有 较弱 荧光 ， 随着生物 巯基化 合 物如 半胱 氨 酸 （ ｙ） 还 原型谷 胱甘 肽 （ Ｓ 的加 Ｃ ｓ和 Ｇ Ｈ） 人荧光 逐渐增 强 ， 因是 巯基 的加 入 使 化合 物 Ｃ 中的 Ｓ 原 ＿Ｓ键 发 生 断 裂 ， 成 强 亲 核 性 形
《基于罗丹明B的铋离子荧光传感器的合成及其性能研究》范文
《基于罗丹明B的铋离子荧光传感器的合成及其性能研究》篇一一、引言近年来，随着科技的发展，荧光传感器在化学、生物、医学等多个领域中发挥着重要作用。
铋离子作为重要的金属离子之一，其检测方法与传感器的研究成为了研究热点。
罗丹明B作为一种常见的荧光染料，因其具有高灵敏度、高选择性以及良好的光学性能，常被用于构建荧光传感器。
本文旨在研究基于罗丹明B的铋离子荧光传感器的合成及其性能，为铋离子的检测提供新的方法。
二、文献综述在过去的几十年里，罗丹明B及其衍生物在荧光传感器领域的应用得到了广泛的研究。
罗丹明B因其独特的化学结构，能够与多种金属离子发生络合反应，从而产生荧光信号。
然而，针对铋离子的荧光传感器研究尚处于初级阶段。
因此，基于罗丹明B的铋离子荧光传感器的合成及其性能研究具有重要的研究价值。
三、实验部分1. 材料与方法（1）实验材料：罗丹明B、铋离子、溶剂等。
（2）实验方法：首先，根据文献报道的方法合成基于罗丹明B的荧光传感器。
然后，通过紫外-可见光谱、荧光光谱等手段，研究传感器与铋离子的相互作用。
2. 实验步骤（1）荧光传感器的合成：将罗丹明B与特定的化学试剂在适当的溶剂中进行反应，得到基于罗丹明B的荧光传感器。
（2）传感器与铋离子的相互作用研究：将不同浓度的铋离子溶液与荧光传感器混合，观察荧光强度的变化。
通过紫外-可见光谱和荧光光谱分析，研究传感器与铋离子的络合反应。
四、结果与讨论1. 荧光传感器的合成及表征通过实验，成功合成了基于罗丹明B的荧光传感器。
通过紫外-可见光谱和荧光光谱的表征，发现该传感器具有良好的光学性能。
2. 传感器与铋离子的相互作用实验结果表明，该荧光传感器能够与铋离子发生络合反应，产生明显的荧光信号。
随着铋离子浓度的增加，荧光强度逐渐增强。
这表明该传感器对铋离子具有较高的灵敏度和选择性。
3. 性能评价（1）灵敏度：该荧光传感器对铋离子的检测具有较高的灵敏度，能够在较低的浓度下产生明显的荧光信号。
二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的设计、合成及性能研究的开题报告
二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的设计、合成及性能研究的开题报告一、研究背景和意义随着人们对光电材料研究的不断深入，设计和合成具有特殊光电性能的分子成为了当前研究的热点之一。
其中，二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子因其独特的结构和性质而备受关注。
二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子是由二茂铁和苝二酰亚胺两部分组成的分子，具有良好的光学和电化学性质，被广泛应用于光电材料、传感器、液晶显示和生物医学等领域。
比如，基于二茂铁-苝二酰亚胺分子构建的发光材料具有较强的荧光性能和光稳定性；基于该分子构建的传感器可以检测汞、铜等金属离子的存在以及病毒、细胞等微观物体的存在等。
因此，本研究旨在系统研究二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的设计、合成及性能，并探索其在光电材料领域的应用，为进一步推动光电材料的发展做出贡献。
二、研究内容和目标本研究将围绕以下几个方面展开：（1）设计并合成不同的二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子，并对其结构进行表征，通过理论计算等手段探究其电子结构和光学性质的变化规律。
（2）研究二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子在光电材料领域的应用，包括发光材料、传感材料、液晶显示等方向，通过实验验证其应用性能和优劣。
（3）总结二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的优缺点，探讨其进一步应用的可能性和发展方向。
通过上述研究，本课题旨在实现以下目标：（1）合成出具有良好光电性能的二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子，为相关领域提供不同的选择和参考。
（2）通过研究其应用性能，探索该分子在光电材料领域的潜在应用。
（3）为进一步推进光电材料的研究和发展提供理论和实验基础。
三、研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线：（1）基于二茂铁和苝二酰亚胺两部分设计合成不同的二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子，并通过核磁共振谱、红外光谱、质谱、元素分析等手段对其进行结构表征；（2）通过密度泛函理论（DFT）、分子动力学模拟（MD）等理论计算方法探究二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的电子结构、光学性质等基本理论性质；（3）应用不同的表征手段测试二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子在发光、传感等方面的应用性能，并与其他类似分子进行比较分析；（4）综合实验数据及其基本理论性质对二茂铁-苝二酰亚胺光功能分子的结构、性质进行总结分析，探究该分子的潜在应用和发展方向。
化学荧光传感器的研制及其应用
化学荧光传感器的研制及其应用传感器是智能化世界的基础，它的应用范围非常广泛，包括环境监测、医药检测、生物医学、甚至是智能家居等领域。
而化学荧光传感器是其中一种很有前景的传感器，它具有灵敏度高、检测速度快、响应时间短等特点，已经开始广泛应用于生物医学、化学、环境等领域。
本文将介绍化学荧光传感器的研制及其应用。
一、化学荧光传感器的研制1、荧光传感器的种类荧光传感器可以根据其检测分子的类型分为环境传感器、生物传感器和化学传感器等。
其中，化学荧光传感器是通过特定的化学反应来感知化学物质的存在，从而发出特定的荧光信号。
目前，化学荧光传感器在药物分析、塑化剂检测、污染物监测等方面有着广泛的应用前景。
2、传感器的结构化学荧光传感器由信号靶分子、荧光发射分子、识别分子、支撑结构等多个部分组成。
其中，信号靶分子是指需要被检测的化合物，荧光发射分子是指发出荧光信号的分子，识别分子是指能够选择性识别信号靶分子的分子，支撑结构则是这些分子之间的链接部分。
3、传感器的原理化学荧光传感器的原理是通过与信号靶分子的特异性作用，使得荧光发射分子的荧光特性发生改变。
例如，当传感器与信号靶分子形成特异性识别时，荧光分子的荧光特性就会发生改变，通过检测这种变化，就可以了解信号靶分子的存在和浓度。
4、传感器的制备制备化学荧光传感器需要经过多个步骤，包括分子设计、合成、纯化和测试等。
分子设计的关键在于选择合适的识别分子和荧光分子，以及设计合适的链接结构；合成步骤则涉及到化学合成和纯化技术，以获得纯净的化学荧光传感器；最后进行测试，评估其灵敏度和选择性等性能。
二、化学荧光传感器的应用1、生物医学领域化学荧光传感器在生物医学领域的应用非常广泛，例如在药物研发、生物成像等方面有着很大的应用前景。
例如，研究人员可以利用化学荧光传感器来探测细胞内的离子水平、酸碱度、代谢物浓度等参数，以了解和治疗各种疾病。
2、环境污染监测化学荧光传感器还可以用于监测环境中的污染物，例如水中的重金属离子、有机污染物等。
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》范文
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》篇一一、引言随着科技的进步，荧光化学传感器在生物、医学、环境科学等多个领域得到了广泛的应用。
而基于喹啉衍生物的荧光化学传感器因其在特定条件下发出明亮的荧光信号，并具备优秀的分子识别性能，在诸多应用中发挥着重要的作用。
本文致力于设计、合成此类传感器，并对其识别性能进行深入的研究。
二、设计理念与理论基础在设计基于喹啉衍生物的荧光化学传感器时，我们的基本思路是通过合理改变其结构以改变其光物理性质。
理论研究表明，当改变分子结构时，可以有效地调整其电子云密度和能级结构，从而改变其荧光性能。
因此，我们设计了一系列喹啉衍生物类荧光化学传感器，并对其进行了理论计算和模拟。
三、合成方法与实验过程我们通过一系列的化学反应，成功合成了设计的喹啉衍生物类荧光化学传感器。
在合成过程中，我们采用了多种高效、环保的合成方法，确保了产品的纯度和产率。
同时，我们详细记录了每一步反应的条件和结果，为后续的优化提供了依据。
四、识别性能研究我们通过多种实验方法对合成的喹啉衍生物类荧光化学传感器的识别性能进行了研究。
首先，我们研究了其在不同环境下的荧光性能，包括pH值、温度等条件下的变化情况。
其次，我们研究了其对不同物质的响应特性，如金属离子、有机分子等。
此外，我们还对其稳定性、选择性等性能进行了研究。
五、实验结果与数据分析根据我们的实验结果，合成的喹啉衍生物类荧光化学传感器在不同环境下的荧光性能表现出色。
在pH值和温度变化的情况下，其荧光强度和颜色都有明显的变化，这表明其具有良好的环境响应性。
同时，其对不同的物质也有明显的响应，可以有效地识别出不同的金属离子和有机分子。
此外，其稳定性好，选择性高，可以有效地避免其他物质的干扰。
通过数据分析，我们发现通过调整喹啉衍生物的结构，可以有效地调整其光物理性质。
同时，我们也发现某些特定的结构对其识别性能有显著的影响。
这些发现为后续的设计和合成提供了重要的依据。
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》范文
《基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能研究》篇一一、引言随着科技的进步，荧光化学传感器在生物医学、环境监测、材料科学等领域的应用越来越广泛。
喹啉衍生物类荧光化学传感器作为一种重要的分析工具，其设计、合成及其识别性能的研究具有非常重要的意义。
本文将针对基于喹啉衍生物类荧光化学传感器的设计、合成及其识别性能进行详细的研究和探讨。
二、喹啉衍生物类荧光化学传感器设计原理喹啉衍生物类荧光化学传感器设计的核心在于利用喹啉环及其衍生物的光学性质，通过引入特定的功能基团，实现对目标分子的识别和响应。
设计过程中，需考虑传感器的灵敏度、选择性、稳定性等因素。
此外，还需根据应用需求，选择合适的反应机理和信号输出方式。
三、喹啉衍生物类荧光化学传感器的合成喹啉衍生物类荧光化学传感器的合成主要涉及有机合成和光化学方法。
合成过程中，需根据设计原理，选择合适的原料和反应条件，以确保产品的纯度和产率。
同时，还需对合成过程进行优化，以提高合成效率。
在完成合成后，需对产品进行表征，以验证其结构和性能是否符合设计要求。
四、喹啉衍生物类荧光化学传感器的识别性能研究（一）识别机理研究本部分主要研究喹啉衍生物类荧光化学传感器对目标分子的识别机理。
通过光谱分析、量子化学计算等方法，探讨传感器与目标分子之间的相互作用过程。
同时，还需研究不同因素（如pH 值、温度、溶剂等）对识别机理的影响。
（二）灵敏度和选择性研究本部分主要研究喹啉衍生物类荧光化学传感器的灵敏度和选择性。
通过对比不同浓度的目标分子对传感器荧光信号的影响，评估传感器的灵敏度。
同时，通过比较传感器对其他潜在干扰分子的响应，评估其选择性。
此外，还需研究传感器在不同体系中的应用性能。
（三）实际应用研究本部分主要探讨喹啉衍生物类荧光化学传感器在实际应用中的表现。
例如，将其应用于生物分子检测、环境监测、材料科学等领域，评估其在实际应用中的效果和可行性。
同时，还需对传感器的稳定性和重复使用性进行评估。
金纳米复合材料的光电化学传感器及其应用
金纳米复合材料的光电化学传感器及其应用靳浪平;哈丽旦·居马汗;蒋中英【摘要】光电化学(photoelectrochemical,PEC)传感器以光作为激发信号,通过电化学、生物识别等手段可定量分析待测物与光电流之间的关系.金纳米复合材料构建的传感体系相比于单独材料,因其优良的导电性和局域表面等离子体共振(LSPR)性,光电转换效率和光响应明显提高.总结了光电化学传感器的机理和应用,综述了以金纳米复合材料构建的传感体系及其光电响应分析与应用.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】7页(P1-6,25)【关键词】金纳米颗粒;光电化学传感器;电子转移;光电转换;光电流;金纳米复合材料【作者】靳浪平;哈丽旦·居马汗;蒋中英【作者单位】伊犁师范学院电子与信息工程学院,新疆伊宁835000;伊犁师范学院化学与生物科学学院,新疆伊宁835000;伊犁师范学院电子与信息工程学院,新疆伊宁835000【正文语种】中文【中图分类】O432.1光电化学传感器是在电化学传感器的基础上通过加入外部激发光源，利用物质的光电转化特性增强待测物的电响应。
目前，光电化学传感器因具有较高的灵敏度、低的检测限、较好的稳定性和较强的抗干扰能力等优点，被广泛应用于太阳能电池、信息存储材料、重金属监测及免疫分析等领域。
但仍存在不足，有很多问题需要解决。
由于金纳米材料具有优异的导电性、等离子体共振性、催化性、尺寸和形状可控性、生物相容性等特性，可与量子点[1]、石墨烯[2-3]、纳米管[4]等形成复合材料来构建光电传感界面。
这类传感界面为电荷传输提供了一条低阻抗路径和大的光吸收截面，比单独材料作用时具有更高的灵敏度及光电转换效率。
该体系与生物功能分子、免疫分析、仿生应用等方面的结合，可进一步拓宽金纳米复合材料光电传感的检测应用范围。
光电化学传感器是一种基于检测物和具有光电特性材料激发态之间电子转移引起光电流/光电压变化的检测装置。
一种光化学传感体系的构筑及其在水溶液中对草酸根的荧光识别
质 中进行 了草 酸根 的识 别研 究 ．
１ 实验 部 分
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２ １ ４—１ ． ０
基金项 目： 国家 自然科学基金 （ ０２ １６２ ， 宁省 自然科 学基 金 （ ｏ ２ １２ ０ ） 教育部 留学 回国人员科 研启动 基金 （ 外司 留 Ｎ ： １７０ ９） 辽 Ｎ ：０ ０ ０ ４ ， 教 ［ ０ ０ １６ ） 精细化工国家重点实验室开放课题资助项 目（ ｏ Ｋ １１ ） ２ １ ］５ １ ， Ｎ ：Ｆ０４ ． 作者简介 ： 汤立军（ ９ ２一）男 ， １７ ， 教授 ， 博士 （ ， 事功能有机化合物的合成 与应用研究． 后） 从 通 讯 作 者 ：ｈｔｎ＠ １ ６ ｔｍ． ｂｕａｇ ２ ．ｏ
一
种 光 化学 传 感 体 系的构 筑及 其 在 水 溶液 中对 草 酸 根 的荧 光 识 别
汤立军 王楠楠 郭娇娇 唐 炳涛 ， ， ，
（． １ 渤海大学 化学化工与食品安全学院 辽宁省功能化合物 的合成与应用重点实验室 ， 辽宁 锦州 １１ １ ； ２０ ３
２ 大连理工 大学 精细化工国家重点实验室 ， ． 辽宁 大连 Ｉ６ ２ ） １０ ４
１３ 合成 实验 ．
配 体 ３的合成 ： １（ ． ， ． ｍｏ） ２（ ．８ｇ １３ｍ １ 将 ０２ｇ ０６ｍ ］和 ０ １ ， ． ｍｏ）溶解 于 ３ ０ｍＬ绝对 乙醇 中 ， 热搅 拌 加 回流 １ ２小时 ．趁 热过 滤收 集析 出的黄色 沉淀 ， 固体用 乙醇洗 涤 多次 后 ， 自然 晾干得 到产 物 ３ ．产 率 ８％ ， ３
化学发光生物传感器的原理与设计
化学发光生物传感器的原理与设计随着现代科技的不断发展，人类对于生物的研究也日益深入。
而作为生命体系的基础，生物分子则成为了研究的重要对象。
在这个领域中，化学发光生物传感器作为一种新型的研究手段，备受青睐。
那么，什么是化学发光生物传感器？它的原理又是什么？接下来，本文将为您详细地介绍化学发光生物传感器的原理及设计。
一、化学发光生物传感器的定义生物传感器是一种生物技术，可以利用微生物、细胞、酶或其他生物分子来检测生物或化学物质的存在。
而化学发光生物传感器则是在生物传感器基础上，通过化学方法将分子的活动与发光联系起来，从而实现生物分子的高灵敏度检测。
化学发光生物传感器不仅可以用于生物体外试验中，还可以应用于体内检测、植物病害监测、食品和水质监测等领域。
二、化学发光生物传感器的原理化学发光生物传感器的原理基于光化学发光现象。
它通过在生物分子中引入表达荧光色素或生物识别元素，来实现对目标分子的检测。
在分子受到光或电的刺激后，荧光物质会发放特定的光子，被称为“发光”。
利用荧光物质发放的这些光子来检测生物分子的活性，就成为了化学发光生物传感器的核心技术。
另外，化学发光生物传感器的原理也包括生物识别元素和荧光色素之间的排斥现象。
生物分子上的识别元素与目标分子结合时，荧光色素的结构会受到影响，从而导致荧光发光。
根据发光的强度或位置的变化来判断目标分子的存在或活动状态。
三、化学发光生物传感器的设计化学发光生物传感器的设计首先要确定需要检测的目标分子。
在确定目标分子之后，需要选择合适的生物识别元素或表达荧光色素的宿主，同时还需确定其配位结构。
常见的生物识别元素包括酶、抗体、RNA/DNA和蛋白质。
其中，蛋白质是应用最广泛的生物识别元素，这是因为许多化合物（如激动剂、荷尔蒙等）能够与蛋白质结合，并且蛋白质具有较高的选择性和亲和性。
此外，生物识别元素还可以通过合成一些人造分子或产生一个重组蛋白来实现。
除了生物识别元素，还需要选择合适的荧光色素。
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第28卷 第4期影像科学与光化学Vo l.28 N o.4 2010年7月Imag ing Science and Photochemistr y July,2010
研究生论文摘要
光化学传感器的设计、合成及识别性能研究
博士研究生 王 芳 导师 汪鹏飞
(学位授予单位 中国科学院理化技术研究所,北京100190)
光化学传感器被广泛地用于检测各种金属离子和阴离子.荧光化学传感器具有选择性好、灵敏度高、简便快速等优点,比色化学传感器则可不借助于任何昂贵的仪器设备而直接用肉眼识别.本论文分别以黄酮﹑香豆素作为发光基团,设计、合成了识别氟离子(F-)和生物巯基化合物(还原性谷胱甘肽和半胱氨酸)的光化学传感器,并研究了其光谱性质和识别机制,另外我们对基于多孔硅的光化学传感器方面进行了一些初步尝试,取得了一些有意义的结果.
1.设计合成了一种具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的3 羟基黄酮衍生物L,它能够和Zr EDT A在水相中形成三元络合体系,氟离子的加入可以使体系荧光发生明显变化,其它常见阴离子没有明显干扰.由于氟离子与Zr EDT A的络合能力比黄酮衍生物与Zr EDTA的络合能力更强,所以加入的氟离子可以将黄酮衍生物从三元络合体系中置换出来,从而导致体系荧光发生变化.其它阴离子不能够和Zr EDT A发生络合,所以体系荧光不发生变化.另外,该识别过程可以用肉眼清楚观察到,所以同时是一种良好的比色化学传感器.
2.设计合成了一种基于香豆素结构的具有S S键的席夫碱衍生物(C).它在水相中具有较弱荧光,随着生物巯基化合物如半胱氨酸(Cy s)和还原型谷胱甘肽(GSH)的加入荧光逐渐增强,原因是巯基的加入使化合物C中的S S键发生断裂,形成强亲核性S-,然后合环形成一种具有强荧光的化合物Coumarin6.其它不含有巯基的常见氨基酸和氧化型谷胱甘肽的加入都不会使溶液的荧光增强.
3.通过电化学腐蚀的方法制备得到发橙色荧光的多孔硅,发现其在空气中放置时荧光强度会逐渐降低,直至消失.通过荧光光谱和透射电镜图片初步验证了量子限域效应发光机理.为了提高其光学性质的稳定性,对其进行热化学和光化学表面修饰,并且在其表面引入了可以和H g2+进行络合的识别基团,得到多孔硅光化学传感器S1和S2.H g2+的加入对S1和S2的荧光光谱有猝灭作用,原因是发生了从多孔硅表面到H g2+的电子转移.
2010年5月18日通过博士论文答辩
312。