有机聚合物荧光传感器的研究进展

有机荧光聚合物具有独特的荧光信号放大特点和良好的光学性质,可检测特定的分析物种.通过对其侧链等合理修饰,进一步改善其传感性能.如今,有机荧光聚合物的合成方法以金属偶联反应为主,烯烃加聚和缩合反应相对较少.以聚合物的荧光来源为主线,从反应类型的角度,系统地综述了近些年来荧光性有机聚合物在传感器领域的研究进展,特别是对其设计合成、传感应用及检测机理等进行了介绍.未来,新型多功能有机荧光聚合物的设计与合成仍有待进一步深入研究,是重点发展方向.

非共轭聚合物点和Eu^(3+)的比率荧光传感器检测牛奶中的四环素

四环素(TC)因其广谱抗菌活性和低廉的价格被广泛应用于畜牧养殖业治疗及预防相关细菌感染,因其难以代谢而残留在动物源性食品中,影响人类健康,因此建立方便快捷的TC检测方法至关重要。本文以高支化聚乙烯亚胺(PEI)和抗坏血酸(AA)为原料,合成了一种水溶性良好且具有高稳定性蓝绿色荧光的非共轭聚合物点(NCPDs),其通过与Eu^(3+)和柠檬酸三钠的简单混合构建了检测TC含量的比率荧光探针。TC既可以通过内滤效应淬灭NCPDs在490 nm处的蓝绿色荧光,也可以通过Eu^(3+)的天线效应增敏Eu^(3+)在618 nm处的红色荧光。二者荧光强度的比值与TC的含量具有良好的线性关系。该方法具有快速的荧光响应,较宽的线性范围50.0 nmol/L~80.0μmol/L和较低的检出限11.8 nmol/L,并且该比率荧光传感器成功地测定了牛奶样品中的TC。

金属有机框架荧光传感器在食品中抗生素类兽药残留检测的研究进展

金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs),是一类由金属离子或者是次级构筑单元与有机配体通过配位键自组装形成的材料,是近年快速发展的一种新型功能性检测材料。MOFs具有比表面积大、孔道尺寸可调和结构可控等优势,在构建高选择性和高灵敏度的发光传感器领域有着广阔的应用前景。该文对发光MOFs的不同荧光发光机理进行阐明和详细分类,总结了发光MOFs作为荧光传感器在抗生素类兽药残留检测中的应用实例,最后就目前存在的问题提出建议,并对未来的发展前景进行了展望。

基于碳点印迹聚合物的荧光传感器对磺胺甲恶唑的超灵敏检测

目的 开发一种新型的荧光传感器,用于检测尿液和血液样品中的磺胺甲恶唑(SMZ)。合成碳点(CDs)嵌入的二氧化硅分子印迹聚合物,实现对SMZ的特异和超灵敏检测。方法 以柠檬酸和尿素为碳源,采用水热法合成CDs。CDs的表面通过溶胶-凝胶聚合反应被MIPs基质(CDs@MIP)覆盖,CDs@MIP分别以SMZ、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和正硅酸四乙酯(TEOS)作为模板分子、功能单体和交联剂进行聚合反应。使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和光学分析法等对其进行表征和测试。结果 在最佳的实验条件下,传感器的线性范围为0~20μg/mL,检出限低至0.042μg/mL,用于尿液及血液样品测定,加标回收率在86.2%~94.4%。结论 基于碳点印迹聚合物的荧光传感器能超灵敏识别SMZ,且简便、快速、选择性高、抗干扰性强,适用于血液及尿液样品中痕量SMZ的快速测定,有较好的实用价值。

基于氮掺杂石墨烯量子点金属有机框架分子印迹聚合物荧光传感器检测食品中的强力霉素

目的建立氮掺杂石墨烯量子点金属有机框架分子印迹聚合物荧光传感器检测食品中的强力霉素的分析方法。方法以强力霉素为模板分子,基于氮掺杂石墨烯量子点的光学特性和金属有机框架的高比表面积,结合分子印迹策略,采用“一锅法”制备对强力霉素具有专一性强、灵敏度高的新型分子印迹荧光探针(ZIF-67@N-GQDs@MIP)。结果该探针合成最佳条件为:选用甲醇作为合成溶剂、ZIF-67添加量为20 mg、模板分子:功能单体:交联剂的摩尔比例为1:8:20。在最佳条件下该探针在0.15~5.00 mg/L范围内对强力霉素具有良好的线性关系,检出限低至0.029 mg/L(S/N=3),该方法用于牛奶中强力霉素检测,回收率为90.11%~92.81%。结论该方法构建的分子印迹荧光传感探针具有选择性强、重复性好、灵敏度高、分析时间短、操作简单等优势,适用于复杂样品中痕量强力霉素的快速检测。

基于荧光强度比值法可用于现场测量的低成本聚合物光纤温度传感器(英文)

基于荧光强度比值法,设计了一种使用两种荧光染料的光纤温度传感器.实验中,罗丹明B和罗丹明110分别为对温度敏感和对温度不敏感的荧光传感物质,利用聚合物光纤来传导激发光及接收荧光.由于两种染料的荧光谱峰相距60nm,因此容易将二者对应的荧光谱分开.通过确定能代表两种染料的最优荧光光谱范围,获得具有良好线性度的温度-荧光强度标定曲线.实验研究了不同浓度的荧光染料对标定曲线的影响,当染料浓度为0.3g/L时,可获得0.28℃的最小均方误差及0.0128/℃的灵敏度.此外,该传感器还具备一定的抗光源扰动和抗荧光染料漂白的能力.

基于金属有机框架结构的分子印迹聚合物电化学传感器检测猪尿中苯乙醇胺A

以苯乙醇胺A(PEA)为模板分子、对氨基苯硫酚(PATP)为功能单体和有机配体、金纳米颗粒(AuNPs)为金属中心,通过原位电聚合在金电极表面成功制备了具有金属有机框架(MOFs)结构的分子印迹聚合物(MIP)复合膜,构建了具有分子识别特性的复合膜电化学传感器,实现了对PEA的灵敏检测。采用电化学技术和扫描电镜对修饰电极进行表征。优化了扫描速率、pH值、洗脱时间和富集时间等检测条件。在优化条件下,此电化学传感器对PEA在1.0×10^(13)~1.0×10~9mol/L范围内有很好的线性关系,相关系数达到0.996,检出限为1.0×10^(13)mol/L。在猪尿液中添加不同浓度的PEA,回收率在92.7%~108.4%,相对标准偏差小于8.0%。本方法对实际猪尿中PEA的检测具有很好的灵敏度、特异性和稳定性。

基于水溶性共轭聚合物的蛋白质荧光传感器

化学和生物传感器研究领域对新传感材料的开发越来越依赖。探讨了基于荧光信号放大共轭聚合物的蛋白质传感器的最新进展;共轭聚合物可作为高效电子/能量传递载体这一特性是其高灵敏度检测/信号放大的根源;详细介绍了数种传感策略。

有机/聚合物薄膜声表面波气体传感器的设计简介

自1977年第一个声面波气体传感器问世以来,用作传感器敏感膜的气敏材料不断拓展,出现了有机/聚合物薄膜,因为它能与被测气体发生配位反应形成配位键或电荷转移络合物,使传感器既具有一定的选择性又具有较强的可逆性。

有机/聚合物光导机理与图像传感器件

回顾了有机 /聚合物图像传感器件的发展历程 ,从光导理论的高度评述了近 2 0年来在有机 /聚合物领域进行的科学探索和取得的重大进展 ,总结了改善光导性能、提高器件效率的主要手段 ,提出高性能光导材料的分子设计与原型光导传感器的若干原则 ,并对有机 /聚合物图像传感器件的发展前景进行了综合分析 .

基于荧光聚合物的光纤传感器测定四环素的研究

将甲基丙烯酸 [9]蒽甲基酯与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚 ,制备了一种含蒽的荧光共聚物 (PAMB) ,基于四环素 (TC)对PAMB共聚物膜荧光的可逆猝灭作用 ,研制了一种测定TC的荧光光纤传感器。在 2 .0 2× 10 - 7～ 2 .0 2× 10 - 4mol·L- 1TC浓度范围内有良好的线性关系。该传感器对TC的响应灵敏度高 ,选择性好 ,响应和恢复时间均小于 30s ,碱金属、碱土金属离子及常用药物对TC测定没有干扰。将传感器应用于TC药物样品的测定 。

共轭聚合物为基础的荧光传感器

近年来,借助共轭聚合物的荧光发射与淬灭过程开发化学与生物传感技术成为倍受关注并获得迅速发展的研究领域。由于共轭聚合物能够沿分子链进行能量和电荷传导,从而产生信号放大现象,这类传感器通常都具有较高的灵敏度。本文主要通过对几种具有代表性的此类化学/生物传感器的举例说明,概述荧光共轭聚合物的传感机理,并简要介绍这一领域的发展状况。

花状聚合物-铜复合物纳米材料和有机无机杂化材料构建的电流型过氧化氢生物传感器

过氧化氢的检测在制药，环境，临床和工业研究中起到关键的作用，因此对可靠，简单，快速检测过氧化氢的方法研究有很大的需求。近年来，随着高灵敏度，高选择性和低检测限的酶生物传感器的研究发展，使其成为检测过氧化氢的重要方法之一。

氟离子聚合物荧光传感器的研究进展

近年来氟离子荧光传感器的研究受到了极大的关注。许多具有简便易用、反应迅速、准确灵敏等特性的氟离子传感器出现在生物医用、纳米材料科学和环境科学等领域。相比于小分子传感器,聚合物传感器具有多位点识别、传输信号应用及易器件化等优点。本文将对近年来氟离子聚合物荧光传感器的研究进展进行论述。

一种可用于检测苦味酸的水溶性共轭聚合物荧光传感器的制备及应用

制备了一种高灵敏的水溶性荧光共轭聚合物(PPE-OBS),将其用于苦味酸的荧光检测.利用质谱、核磁共振波谱和红外光谱等方法对PPE-OBS进行了表征,并对其检测苦味酸的条件进行了优化.结果表明,在硼酸-氢氧化钠缓冲溶液(pH=9.5)中作用20 min,苦味酸对PPE-OBS荧光的猝灭效率最大.在最优条件下,PPE-OBS检测苦味酸的线性范围为1.0~60μmol/L(R^2=0.999),检出限为0.831μmol/L(S/N=3).将PPEOBS制成荧光试纸用于检测环境样品中的苦味酸,获得了较好的检测结果.

一种戊二醛-壳聚糖非共轭荧光聚合物传感器检测水样中汞离子

开发了一种新型、快速的荧光传感器用于水样品中Hg2+的检测。合成了一种戊二醛-壳聚糖非共轭荧光聚合物(GCPF),在370 nm波长激发下,于455 nm波长处产生荧光。研究发现,汞离子(Hg2+)的存在能使GCPF荧光被猝灭。传感器对Hg2+的检测线性范围是0. 8~30μmol/L,检测限为85 nmol/L。该方法灵敏度高、线性范围宽、成本较低、操作方便、响应迅速(约1 min),对其他金属离子具有很好的选择性。将其应用于实际水样中Hg2+检测时也得到了令人满意的结果。

基于有机聚合物的光纤气体传感器

提出了一种有机聚合物敏感结合光波相位检测的光纤气体传感方法并进行了实验验证.利用不同浓度酸性气体作用下,有机聚合物其折射率将发生改变的特性,在光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)腔中填充有机聚合物薄膜,通过分析光纤F-P腔输出的光谱特性,实现对酸性气体浓度高精度测量.实验结果表明,有机聚合物的折射率随被测气体浓度的增加而减小,传感器的系统灵敏度为(0.726~1.006)×10^(-2) cm/%VOL,相位灵敏度为1.276×10^(-2) rad/%VOL,浓度分辨率为0.783ppm,可应用于石油化工领域二氧化碳、硫化氢等酸性气体的高精度测量.

有机聚合物MEMS湿度传感器研究进展

湿度传感器被广泛应用于气象、农业、医疗、食品安全、工业控制等领域中。基于有机聚合物敏感材料的MEMS湿度传感器因其在灵敏度、可集成性和湿度敏感范围等方面的优异性能,成为当前MEMS湿度传感器的研究重点。首先讨论了不同类型MEMS湿度传感器的工作原理和器件结构,然后对近年来基于有机聚合物材料的MEMS湿度传感器的研究进展进行了归纳和整理。同时,还系统讨论了有机聚合物与金属氧化物、贵金属纳米粒子、二维材料等复合后对MEMS湿度传感器性能的影响。最后,提出了目前阻碍有机聚合物MEMS湿度传感器进一步发展和实际应用的关键问题,并探讨了未来可能的发展方向。

一种席夫碱基水溶性聚合物荧光化学传感器对Al^(3+)的检测研究

通过2,4-二羟基苯基席夫碱衍生物与端羧基聚乙二醇的室温酯化反应合成一种可完全溶于水的席夫碱基聚合物PEGBB。以PEGBB作为化学传感器,采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等研究了其在纯水溶液中对金属离子的检测能力。结果表明PEGBB可以作为荧光化学传感器实现对Al^(3+)的选择性识别,表现出优异的选择性和抗干扰性。在pH值5~9的范围内,PEGBB均能对Al^(3+)有效检出。同时,PEGBB对Al^(3+)的检测表现出良好的可逆性。此外,利用PEGBB制成的试纸可实现对水溶液中Al^(3+)的便捷性检出。

基于三组分共轭聚合物的高灵敏度有机晶体管二氧化氮传感器

研究了基于联噻吩-氮杂异靛蓝-双(2-氧代二氢-7-氮杂吲哚-3-亚基)苯并二呋喃二酮的三组分给体-受体共轭聚合物(BTNIDNBIBDF-50)薄膜对二氧化氮气体传感特性。通过控制半导体浓度调控半导体薄膜表面形貌,研究其对二氧化氮气体灵敏度的影响。聚合物半导体BTNIDNBIBDF-50的浓度为2 mg/mL时对NO_(2)气体表现出最优的传感性能,对体积分数为10×10^(-6) NO_(2)气体的灵敏度为121.44%。实验结果表明:三组分共轭聚合物BTNIDNBIBDF-50呈现双极型半导体特性,降低聚合物半导体浓度会使薄膜表面出现明显的孔洞结构,提高传感器对NO_(2)气体的灵敏度。但过多的孔洞又会使气体解吸附速率的变化大于吸附速率变化,导致传感器灵敏度降低。