熒光化學(xué)傳感器：熒光傳感器

熒光化學(xué)傳感器簡介
化學(xué)類傳感器尺寸一般都是較大的，一旦與被分析或被檢測的物質(zhì)發(fā)生相互作用，它就會(huì)給出相應(yīng)的信號。熒光化學(xué)傳感器有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如說它的體積很小，所需要的費(fèi)用少，而且不受外界的電磁場的影響，具有很高的靈敏性，可遠(yuǎn)距離發(fā)光，便于檢測，同時(shí)，它全自動(dòng)化，不需要預(yù)處理。可以實(shí)現(xiàn)分子和人的通訊，對亞微粒具有可視的亞納米空間亞毫秒時(shí)間分辯，因?yàn)橐陨线@些特性，人們對熒光化學(xué)傳感器給予極大的興趣和關(guān)注。
熒光化學(xué)傳感器可以簡單的分成三個(gè)部分結(jié)構(gòu)：報(bào)告部件，連接基團(tuán)和識別部件。其中報(bào)告部件也可稱作信號基團(tuán)，能將化學(xué)環(huán)境的變化變成信號并且輸出出去，這種化學(xué)環(huán)境的變化通常都是被檢測分析的物質(zhì)與識別基團(tuán)絡(luò)合過程中產(chǎn)生的。連接基團(tuán)，顧名思義，就是可將信號基團(tuán)和識別基團(tuán)連接起來的部分。識別部件是一個(gè)識別外來物種信息的部分，它可選擇性地和被檢測分析的物質(zhì)相結(jié)合（大多數(shù)是形成絡(luò)合物的方式）。
目前，人們對這種化學(xué)感受器產(chǎn)生很大的興趣，人們開始深入的了解和研究這種化學(xué)感受器，很多報(bào)道傳感器也一般是報(bào)道熒光傳感器，產(chǎn)生這種情況的主要原因是：[1]由于熒光的信號是非常的靈敏的，檢測的下限濃度較低。[2]不管是在溶液中還是在界面上，熒光信號都比較容易觀測到。
熒光傳感器的工作機(jī)理
作為一種光化學(xué)類傳感器，熒光傳感器靈敏度能夠達(dá)到 10^-12-10^-9 的數(shù)量級，因此它能夠利用信號的變化來反映表達(dá)化學(xué)信息的相關(guān)變化。物質(zhì)分子可以吸收可見光或紫外光或者引起能級上電子躍遷，這時(shí)分子就會(huì)被激發(fā)到比較高的電子能態(tài)，當(dāng)激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，體系以輻射躍遷的形式釋放出能量并使熒光產(chǎn)生。此外，它還能夠與某些金屬離子發(fā)生氫鍵作用或者形成特定配合物，從而使其發(fā)生質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，于是使原來的熒光信號淬滅或者增強(qiáng)，因而可利用這種特性實(shí)現(xiàn)對這些金屬離子的高選擇性地識別。
熒光傳感器目前發(fā)展前景廣闊，目前主要是測溫和生物化學(xué)測試，這是一個(gè)非常好的發(fā)展前景，測溫主要是少點(diǎn)測溫，比如電力測溫等。
靈敏度高、選擇性好、取樣少，簡便快速等優(yōu)點(diǎn)是熒光分析法所具有的。熒光分子傳感器是當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的一個(gè)熱點(diǎn)和前沿研究領(lǐng)域，在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域有許多重要的應(yīng)用。其實(shí)大部分的無機(jī)化合物其自身發(fā)出不能熒光分析，如蛋白質(zhì)，可以使用這些熒光強(qiáng)度的變化產(chǎn)生的復(fù)合物（特異性熒光探針與被測分子的形成）， 和熒光強(qiáng)度的物質(zhì)進(jìn)行測定，從而擴(kuò)大了熒光分析方法的應(yīng)用界限和范圍。

化學(xué)慧定制合成事業(yè)部摘錄

熒光化學(xué)傳感器：熒光化學(xué)傳感器 Fluorescent chemical sensor

摘要

A method of detecting organic vapors is described. More particularly, the method involves the use of an analyte sensor that contains a polymeric material having a relatively large intrinsic porosity and that is capable of fluorescence in...

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熒光化學(xué)傳感器：熒光化學(xué)傳感器和熒光探針的區(qū)別

熒 光分 子 探針(fluorescentm olecularp robe),熒光分子開關(guān)(fluorescent molecular switch)和熒光分子傳感器(fluorescent molecular sensor)是在熒光分子識別(fluorescent molecular recognition)中經(jīng)常使用的概念。熒光分子探針是其中內(nèi)涵最廣的一個(gè)概念，一般凡是在一定體系內(nèi)，當(dāng)某一種物質(zhì)或體系的某一物理性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)該分子的熒光信號能發(fā)生相應(yīng)的改變的分子就可稱為某一物質(zhì)或某一物理性質(zhì)的熒光分子探針;熒光分子開關(guān)是指在識別過程中分子熒光信號有明顯強(qiáng)弱變化的熒光分子探針:熒光分子傳感器是指在識別過程中分子熒光信號能夠快速、可逆響應(yīng)的熒光分子探針，

熒光化學(xué)傳感器：熒光化學(xué)傳感器是近年來迅速發(fā)展起來的

石英晶體微天平法fquartz cstaI microbalance,QCp9
  將具有某種氣體吸收特性的有機(jī)聚合物沉積在石英晶振片上,根據(jù)其表面氣體的吸附或者脫附過程而引起的微小質(zhì)量變化,來檢測氣體,這種方法稱為石英振子法或石英晶體微天平法QCM),該法常常用來檢測揮發(fā)性 式中的ro為吸收氣體之前的晶振頻率。

A16-TGM-1

研究表明,過渡金屬的酞菁化合物作為石英晶振片的外層感應(yīng)薄膜時(shí),對高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑的檢測比較靈敏,并且過程可逆。

熒光化學(xué)傳感器是近年來迅速發(fā)展起來的、以熒光信號為檢測對象的傳感測試手段。與其他傳感器相比,熒光檢測法在靈敏度、選擇性和實(shí)時(shí)原位檢測等方面有突出的優(yōu)勢,因而被廣泛應(yīng)用于陽離子、陰離子和中性分子等被分析物的識別與檢測。在檢測這些熒光變化時(shí),可分別或同時(shí)側(cè)重于強(qiáng)度變化、波長(激發(fā)和發(fā)射)變化和壽命變化等,以獲取外來物種的定性和定量識別。熒光傳感器的敏感元件主要包括三個(gè)部分:①對外來物種識別和接受的接收器oeceptor);②報(bào)告和輸出信息的報(bào)告器(repo⒒er);③將信息從接收器到報(bào)告器傳遞的中繼體(relay)。圖6.18為熒光化學(xué)傳感器敏感元件組成示意圖,這幾部分之間的連接可以是共價(jià)鍵結(jié)合,也可以是諸如超分子聚集等的其他類型結(jié)合。

報(bào)告器是給出熒光信號的單元,基于有機(jī)物的報(bào)告器發(fā)光機(jī)制可分為共軛肛礦躍遷、分子內(nèi)共軛的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)躍遷、以及金屬中心激發(fā)態(tài)或者金屬配體激發(fā)態(tài)躍遷。詳細(xì)的發(fā)光過程及特性,可參見第2章分子的電子過程。這里特別指出的是,基于熒光機(jī)制的傳感器與基于其他光學(xué)性質(zhì)的傳感器(如吸收等)相比,最大的優(yōu)點(diǎn)是高靈敏度。這是由于熒光信號的強(qiáng)度與物質(zhì)的濃度成正比。而在吸收測量中,與物質(zhì)濃度成正比的是吸光度,即人射光照射到樣品前后強(qiáng)度的差值。因此,增加人射光的強(qiáng)度,可產(chǎn)生很大的

熒光增強(qiáng)信號,但是吸光度的增加卻十分有限。熒光可以檢測的下限可以比吸收低100萬倍。