基于荧光猝灭原理的比率式光纤溶解氧传感器研究

溶解氧浓度的准确测定在医疗应用、海洋监测、工农业生产等领域中,起到至关重要的作用。本篇论文提出了一种比率式光纤溶解氧传感器,以四乙氧基硅烷(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)为前驱体的有机改性硅酸盐(ORMOSILs)作为载体基质,选用三(4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌(Ru(dpp)_(3)^(2+))为氧敏感染料,选用7-氨基-4-(三氟甲基)香豆素(AFC)为参比染料。吸收光谱表明,氧敏感染料和参比染料可以被中心波长为405nm的光源激发。发射光谱表明,氧敏感染料和参考染料的发射波长没有光谱重叠,因此可以使用比率法测量溶解氧浓度。通过溶胶-凝胶工艺制备的ORMOSILs将氧敏感染料和参比染料固定在塑料光纤端部,从而形成复合氧敏感薄膜,对传感膜的厚度和疏水性进行了表征,传感膜的厚度为569μm,水接触角为81°。将该传感器在水溶液中进行了测试,在光源激发下,氧敏感染料和参考染料在605和490nm处有明显的发射峰,随着溶解氧浓度的增加,氧敏感染料的荧光强度降低,而参比染料的荧光强度稳定在某一数值,通过测量氧敏感染料与参比染料的比率,达到检测氧浓度的目的。采用Stern-Volmer方程对溶解氧浓度和荧光强度比进行线性拟合,该传感器在0~20.05mg·L^(-1)溶解氧范围内,Stern-Volmer拟合度可达98.22%,灵敏度可达0.4334/[O_(2)],从饱和氮溶液到饱和氧溶液传感器的响应时间为12s,从饱和氧溶液到饱和氮溶液传感器的恢复时间为144s,引入非对称因子ASY表明传感时间的不对称性。对传感器的光稳定性和重复性进行了测试,比率式光纤传感器可以克服光源波动,相对单荧光强度传感有更强的稳定性。

塑化剂对聚合物基质荧光猝灭型氧敏感膜性能影响的研究

本研究以四(五氟苯基)卟吩铂(PtTFPP)为荧光指示剂,聚氯乙烯(PVC)为基质,柠檬酸三丁酯(TBC)为塑化剂,制备荧光猝灭型氧敏感膜。通过刮刀涂膜工艺制备样品,并利用自建的基于相位调制的荧光寿命测量装置,测试氧敏感膜的荧光猝灭性能。研究发现,添加质量比40%的TBC显著提高了PVC的氧气渗透速率,增强了荧光猝灭效应,导致在20kPa氧分压下荧光寿命从69.8μs大幅度降至16.3μs,反映灵敏度大小的KSV常数从0.013kPa^(-1)增大到0.375kPa^(-1)。对于添加TBC的氧敏感膜,其荧光寿命随氧分压的变化符合双位点Stern-Volmer模型,究其原因是膜表层和内部的氧浓度存在差异,导致荧光猝灭效应呈现较强和较弱两部分。当气氛由氮气切换到空气时,其荧光相位信号对气相氧分压变化的响应时间为4.5s,远小于不含TBC的样品30.5s。本研究的结果有助于改进以聚合物为基质的荧光猝灭型氧传感器的性能。

以曙红Y为探针的荧光猝灭法定量分析壳寡糖

建立基于荧光猝灭的定量分析壳寡糖(COS)的新方法。在pH=3.80的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,壳寡糖质子化氨基与曙红(EY)通过静电引力结合形成高分子复合物,破坏了EY的分子内羟基短氢键结构,导致荧光强度降低,曲拉通X-114(Tritonx-114)长链的聚氧乙烯结构和COS长链分子对EY发色团的屏蔽作用,使EY-COS-Tritonx-114体系的荧光猝灭作用进一步增强。在一定浓度范围内,荧光的猝灭程度与COS的浓度呈线性关系。基于此,建立了一种灵敏度高、简易可行的定量分析壳寡糖新方法。结果:在优化的检测条件下,在0.10~3.00μg/mL范围内,ΔF与壳寡糖浓度存在良好的线性关系,回归方程为ΔF=975.69 c+68.742(c:μg/mL),R^(2)=0.9966,检出限为39.83 ng/mL。该法简便、快速、准确可靠,可用于较为复杂样品中壳寡糖的含量测定。

基于溴酸钾氧化酚藏花红的荧光猝灭法测定柠檬酸

在稀H_(2)SO_(4)介质中,用柠檬酸活化钒(V)可催化溴酸钾氧化酚藏花红,导致酚藏花红的荧光猝灭,由此建立了荧光猝灭法测定柠檬酸的新方法。探讨了硫酸、溴酸钾、偏钒酸铵、酚藏花红用量、反应温度、反应时间对体系的影响,优化了测定条件。在最佳实验条件下,方法的线性范围为0.833~3.750μg·mL^(-1),线性方程为ΔF=-2.359+67.483ρ,相关系数R^(2)为0.9929,检出限为0.42μg·mL^(-1)。该方法用于饮料中柠檬酸的测定,测定结果的回收率为95.5%~108%,RSD为3.5%~4.1%,表明本分析方法可行。

基于荧光猝灭法的复合GA/EGCG与热变性乳清蛋白相互作用机制

目的:开发新型食品功能因子载体,有效调控载体在加工、运输和储存过程中功能因子的释放特性。方法:在不同温度(298.2,304.2,310.2 K)下,采用不同摩尔比(1∶0,3∶1,1∶1,1∶3,0∶1)复配的没食子酸(GA)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与热变性乳清蛋白(HWPI)之间相互作用,利用荧光猝灭法探究其相互作用机制。结果:与GA相比,EGCG与HWPI的亲和性更强,二者共存时,互相抑制彼此与HWPI的结合,结合常数均减小,亲和性降低;EGCG与HWPI的预先结合会促进低浓度、却抑制高浓度GA与HWPI的结合,而GA与HWPI的预先结合会抑制EGCG与HWPI的进一步结合。GA、EGCG与HWPI结合主要驱动力为离子作用力和疏水作用力。与单一多酚体系相比,GA/EGCG(3∶1)与HWPI反应后,体系内离子作用力和疏水作用力增强;GA/EGCG(1∶1)和GA/EGCG(1∶3)与HWPI的体系内主要以疏水相互作用为驱动力。结论:GA和EGCG与HWPI三者之间发生竞争关系;GA/EGCG与HWPI的主要相互作用力与多酚复配比例有关,与二元体系相比,GA/EGCG(3∶1)与HWPI的三元体系内离子作用力和疏水作用力最大。

菠萝蛋白酶铜簇荧光猝灭法检测叶酸

本文以菠萝蛋白酶为模板,水合联氨为还原剂,采用水热法合成了一种能发射橙色荧光的菠萝蛋白酶铜纳米簇(Bro-CuNCs),该Bro-CuNCs的最大激发和发射波长分别为325 nm和585 nm,基于Bro-CuNCs和叶酸之间的内滤效应(IFE),叶酸可导致Bro-CuNCs的荧光发生猝灭。在最佳实验条件下,叶酸在5.0×10^(-8)~2.0×10^(-6) mol·L^(-1)的浓度范围内与荧光猝灭度ΔF/F_(0)呈线性关系,回归方程为ΔF/F 0=1.56c(0.1μM)+0.046,相关系数r=0.9980,检出限为1.85×10^(-8) mol·L^(-1),加标回收率介于98.3%~103.6%之间,相对标准偏差(RSD)为1.2%~4.0%,说明该方法准确度好,精密度高。

高量子产率的氮掺杂碳量子点荧光猝灭检测Hg^(2+)

以三羟甲基氨基甲烷和柠檬酸为前驱体,通过一步水热法合成了粒径约为3 nm的氮掺杂碳量子点(NCQDs)。该N-CQDs发明亮的蓝光,最佳激发和发射波长分别为370 nm和429 nm,荧光量子产率(QY)73.31%,并且Hg^(2+)能高选择、高灵敏地猝灭N-CQDs的荧光,猝灭率85%,在室温pH=5的环境下,检出限低至2.28μmol·L^(-1),线性范围为0.1~0.4 mmol·L^(-1),R2=0.9965。将该N-CQDs用于检测实际水样中的Hg^(2+),加标回收率在94.4%~107.6%之间。

吖啶黄荧光猝灭法测定地表水中头孢他定

基于吖啶黄(AY)荧光猝灭法建立测定地表水中头孢他定(CAZ)质量浓度的新方法。在pH 2.09~3.78的Britton-Robinson(BR)介质中,AY离解为一价有机阳离子AY^(+),CAZ离解为一价有机阴离子CAZ^(-),AY^(+)和CAZ^(-)通过静电引力反应生成CAZ·AY,导致具有内源荧光的AY溶液发生荧光猝灭。在激发波长266 nm处,发射波长506 nm处,AY溶液荧光猝灭程度和CAZ的质量浓度在0.09~5.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,所得CAZ的回归方程为ΔF=86.4C+71.8,相关系数R=0.9995,该方法的检出限为0.027 mg/L,回收率为96.5%~101.3%,相对标准偏差RSD为1.19%~4.00%。该方法易操作,用时短(10 min),灵敏度和准确度均较高,应用于地表水中头孢他定质量浓度的检测,结果令人满意。

典型可溶性有机质组分与土霉素荧光猝灭研究

该文以L-色氨酸、L-酪氨酸和腐殖酸钠为典型可溶性有机质(DOM)组分代表,进行荧光滴定实验,考察土霉素(OTC)对典型DOM组分猝灭效应。同步荧光结合二维相关光谱表明同类腐殖质组分相比,类蛋白组分优先与OTC发生猝灭作用;猝灭组分荧光峰发生红移,表明荧光基团周围微环境发生变化。三维荧光结合平行因子分析3组猝灭体系得到4个荧光组分,猝灭效率顺序为类色氨酸(C1)>类酪氨酸(C3)>类腐殖质(C2),在腐殖酸钠猝灭体系中(C4)组分基本不受OTC的影响。Stern-Volmer和Site-binding方程能够表征OTC对DOM组分的猝灭作用,猝灭常数、稳定常数和结合位点数大小顺序都为C1>C3>C2,表明类蛋白组分与OTC的猝灭作用大于类腐殖组分。该研究可为加深理解DOM组分介导下四环类抗生素的环境行为提供初步研究基础和科学依据。

罗丹明6G荧光猝灭法测定大米中过氧化氢酶活度

建立了荧光猝灭测定过氧化氢酶(CAT)活度的新方法,并完成测试条件优化。过氧化氢酶分解过氧化氢具有专一性,酶分解反应后剩余的过氧化氢与罗丹明6G发生荧光猝灭反应,Fe 2+能够加速猝灭反应进程,荧光猝灭程度与酶活度有关联,根据酶分解反应前后荧光强度变化值(ΔF)确定过氧化氢酶活度(E)。结果表明,酶分解反应在15 min内完成,E在5×10-5~3×10-2 U/mL范围内与ΔF呈良好的线性关系:ΔF=2.642+6155 E,r=0.9982,检测限为4.87×10-6 U/mL。荧光猝灭法的各项指标均优于甲基红褪色光度法,在大米过氧化氢酶活度检测中得到应用。

硫化镉纳米荧光探针荧光猝灭法测定痕量铜

制备了无机纳米溶胶CdS,研究了纳米粒子的大小和荧光性质 ,以该纳米粒子为探针 ,建立了荧光猝灭法测定铜离子的新方法。该方法已成功用于人发样品测定 ,方法简单 ,快速 ,选择性好 ,灵敏度高 ,在最佳实验条件下 ,测定铜离子的线性区间为 2 .0～ 2 4 .0 μg L ,检出限为 0 .2 3 μg L。

Pt掺杂Au纳米团簇荧光猝灭特性研究

为进一步拓宽金属纳米团簇的实际应用,文章采用简单环保的一步水相合成法以原子掺杂的方式制备了高水溶性双金属PtAu纳米团簇,并借助紫外—可见吸收和发射光谱等表征手法,研究了不同Pt/Au摩尔比合成的双金属PtAu纳米团簇的发光性能。通过对比分析讨论了Pt原子掺杂比率对Au纳米团簇荧光性质的影响。研究结果表明,Au纳米团簇的荧光强度会随着Pt原子掺杂比率的增加不断减弱直至荧光完全猝灭。基于Pt原子掺杂对Au纳米团簇这种荧光的抑制作用,对Au纳米团簇在Pt离子检测中的可能应用进行了初步探索,拓展了其在传感领域的应用前景。

CdTe量子点与蛋白质相互作用的荧光猝灭效应

本文在水热法合成水溶性CdTe及核壳结构CdTe/CdS量子点的基础上,分别研究了细胞色素c对CdTe量子点及CdTe/CdS核壳量子点荧光的猝灭效应和CdTe量子点对牛血清白蛋白荧光的猝灭效应,并阐述了猝灭机理。结果显示,细胞色素c对CdTe量子点的荧光猝灭效应具有一定的粒径依赖性,粒径越小,猝灭效应越强;细胞色素c对CdTe/CdS核壳量子点的猝灭效应比对CdTe量子点的更强,揭示了受激电子的表面传递机理。CdTe量子点通过松散牛血清白蛋白的螺旋结构而猝灭其荧光。

基于荧光猝灭原理的光纤化学传感器在线监测水中溶解氧

利用氧分子对芘丁酸的荧光具有猝灭作用的特性 ,构造出基于荧光猝灭原理的光纤氧化学传感器。就用于水中溶解氧在线监测的光纤光谱仪的搭建、传感探头的设计及传感膜的制作进行了探索 ,并对传感器的响应性能进行了考察。结果表明以三醋酸纤维素为固相支持剂、邻苯二甲酸二辛酯为增塑稳定剂、芘丁酸为分析物识别器制备的传感膜对溶解氧的响应具有良好的可逆性 ,稳定性 ,较快的响应时间和较长的使用寿命。与标准法相对照 ,用本仪器系统测定了不同盐度的人工海水中的溶解氧浓度 ,两种方法在不同浓度水平下的溶解氧测定值均无显著性差异。本法的日内和日间RSD在 2 4 %～ 6

功能性硫化镉纳米荧光探针荧光猝灭法测定核酸

报道了无机纳米溶胶CdS的合成 ,并对其进行了功能化修饰。研究了功能性CdS纳米溶胶的荧光性质。对小牛胸腺DNA进行了定量测定 ,考察了各种影响因素 ,在最佳实验条件下 ,该方法的线性区间 0 .1～1 5mg L ,检测限为 0 .0 18mg L。与传统的有机染料相比 ,该方法简单、快速。

量子点荧光猝灭法测定中药饮片中的微量铜

目的:运用一种新型的半导体纳米材料的发光性质测定中药饮片中的微量铜。方法:将硫化锌包被的硒化镉核壳量子点(CdSe/ZnSQDs)表面用牛血清白蛋白(BSA)进行修饰。利用QDsBSA作为发光探针,在pH7.4的缓冲溶液中Cu2+能使其发生荧光猝灭从而测定铜的含量。结果:Cu2+浓度在6.0×10-4～6.0×10-3μg/mL范围内有良好的线性关系(r=0.9989),检测限为1.0×10-4μg/mL,加样回收率为93.6%～108.0%。结论:此方法适用于中药饮片中的微量铜的测定。

茜素红S荧光猝灭法测定壳聚糖含量

在pH 5.0的NaAc-HAc缓冲液中壳聚糖对茜素红S的荧光强度具有明显的猝灭作用,且猝灭程度F0/F与加入的壳聚糖浓度成线性关系,据此建立一种测定壳聚糖含量的荧光猝灭法。确定了最佳测定条件,线性回归方程为F0/F=-0.438 37+0.436 27c(mg·L-1),线性范围为0-16.667 mg·L-1,r=0.996,检测限为0.473 mg·L-1;平均回收率为100.60％,测定了样品中壳聚糖的含量,并考察了干扰因素对测定的影响。采用该方法可测定复杂样品中微量壳聚糖含量。

CdTe量子点荧光猝灭法测定铜离子的研究

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中一步合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对Cu2+离子进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,在0.033mol/L、pH值为5.91的磷酸二氢钾磷酸氢二钠缓冲液中,当量子点浓度为3.8×10-4mol/L、反应时间为30min时,该方法的线性区间为2～200μg/L,检测下限为0.29μg/L.具体解释了量子点荧光猝灭,是由于价带电子激发到导带以后被表面结合的Cu2+离子捕获而产生的结果,并利用光解实验进一步验证了这一机理.

荧光猝灭法研究胆红素与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,利用荧光猝灭法研究了胆红素(BR)和牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明胆红素对BSA有较强的荧光猝灭作用,两者形成了新的复合物,属于静态荧光猝灭,发生了分子内的非辐射能量转移。计算了不同温度下的结合位点数n,结合常数KA,以及对应的热力学参数ΔG,ΔH和ΔS。根据Foster非辐射能量转移理论确定了胆红素和BSA间的结合距离r。此外,利用同步荧光光谱,分析了胆红素对牛血清白蛋白构象的影响。