基于放大荧光共轭聚合物的化学传感器
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在磺化后 PPV共轭聚合物即 MPS-PPV的水溶 液中, 存在着下列平衡关系:
当 MV2 + 与某些生物分子相互作用而被移走时, 共轭聚合物的荧光又得以恢复。
气体、湿度传感器
共轭聚合物气体传感器是将共轭聚合物沉积 或涂覆在某些基质表面 (如导电玻璃),当气 体通过时,聚合物会与其发生电子转移,从而 引起自身物理性质(如阻抗)的变化,通过记 录这些变化就可以检测出周围的气体成分。
一般可用作荧光传感器传感材料的主 要有以下几种:
稠环类芳香化合物 分子内共轭的电荷转移化合物
(Baidu Nhomakorabea两者均属于共轭聚合物)
金属离子发光体系
基于共轭聚合物荧光传感器的特点
1、半导体性和灵敏性 2、高摩尔激光系数、高荧光量子效率 3、具有传感信号放大功能 4、良好的加工性能
1、半导体性和灵敏性
一般来说共轭聚合物导带与价带能隙的范围 在1.5~3 eV之间,共轭聚合物具有半导体的性 质。
Thank you!
4、良好的加工性能
化学修饰调节聚合物的HOMO能量,从而得 到理想的、符合各种要求的材料;
共轭长度可调,即带隙能可调,从而发光颜 色可调;
加工性能比较优异,易于大面积成膜。 其成膜方法主要有以下几种:
①电化学成膜; ②旋转涂膜; ③溶剂蒸发成膜等。
生物传感器
共轭聚合物的生物传感器是将共轭聚合物分 子修饰以固定生物活性组分 (如抗生素、 抗体、 DNA、RNA等),使它们能够分别和抗体、抗 原、DNA等发生相互作用,并利用共轭聚合物 本身的特点将这种相互作用转换成可以计量的 信号装置。
如聚(亚苯基亚乙炔基)类共轭聚合物,Pd2+ 离L/子m对ol聚。合物的荧光猝灭常数Ksv可达4.34×105
2、高摩尔激光系数、高荧光量子效率
分子量高、热稳定性能、荧光量子效率高达67 %。
3、 具有传感信号放大功能
分子导线效应 一点接触、多点响应
F0/F=1+Ksv〔Q〕 t0/t=1+Kqt0〔Q〕 F0/F为加入猝灭剂前后的荧光强度比 Ksv 为猝灭常数 Kq为扩散猝灭常数〔Q〕为猝灭剂浓度 t0/t为加入猝灭剂前后的荧光寿命比
②实现非溶液状态下进行传感、检测。
③ 膜材料具有多 ( 纳米级) 微孔的性质,利于被检测的 小分子更迅速有效地渗透进入传感材料内部,造成荧光 信号的大幅度变化,实现高灵敏度。
共轭聚合物结构的不同,其实现的传感功能也不同: ⑴当共轭聚合物形成阴离子聚合物时,可以利用其和阳 离子受体猝灭剂的作用实现生物传感器的应用; ⑵当在共轭聚合物上引入给电子基团时,可以实现气体、 温度传感器的应用; ⑶当在共轭聚合物中掺杂某些离子或利用带有配体的结 构时,可以实现离子传感器的应用; ⑷当合成能隙小、具有较高电导性的共轭聚合物时,可 以实现温度、压力传感器的应用。
Content
一 引言 二 化学传感器荧光材料 三 共轭聚合物荧光传感器的特点 四 共轭聚合物荧光传感器的应用 五 小结
Introduction
传感器是指利用某一种或某一类分子的特殊物理 或化学性质对被测物质进行检测的器件。
荧光化学传感器(fluorescence chemical sensor) 是利用被检测物与某种荧光分子或材料之间特定 的相互作用引发荧光强度的增加或降低,或者是 所发射的荧光波长的变化来实现对被检测物的检 测与信号的传递。
将甲基丁酸乙酯的气体通PAOT-8聚 (3-辛氧基噻 吩)薄膜
离子传感器
部分共轭转变成完全或接近完全共轭的聚合 物。提高共轭程度,改变电子密度, 引起某些 物理性质的变化,检测出相应的金属离子。
爆炸物传感器
缺电子, 良好的电子受体,三蝶烯基元
作用:
①分隔聚合物主链,减小了不利于荧光发射的分子间相 互作用与自淬灭效应, 保证了了膜状态下强的发光能力。