基于荧光猝灭原理的比率式光纤溶解氧传感器研究 被引量：2

1

作者 孟庆阳 张红霞 +2 位作者 赵永昆 贾大功 刘铁根 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2445-2449,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 荧光猝灭原理 钌络合物 激发光谱 比率式光纤传感器 溶解氧 有机改性硅酸盐

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一个新的荧光猝灭动力学方程 被引量：8

2

作者 阮复昌 李向明 +2 位作者 莫炳禄 公国庆 邓颂九 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第7期1048-1051,共4页

从光化学反应动力学模型出发，推导出一个新的荧光猝灭动力学方程：实验结果表明：该方程能够准确地拟合荧光反应的实验数据，可用于定量描述猝灭剂对高分子半透膜内的荧光分子的影响，并能很好地说明荧光猝灭的机理．

关键词 光学传感器 荧光 猝灭 动力学分析 半透膜

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一种用于测定氧浓度的荧光传感器的开发及研究 被引量：2

3

作者 阮复昌 李向明 +2 位作者 莫炳禄 公国庆 卢燕玲 《传感技术学报》 CAS CSCD 1997年第3期22-26,共5页

基于化学发光及氧对荧光的猝灭作用,开发了一种荧光氧传感器(传感系统)。考虑到气体猝灭剂(氧)在高分子半透膜内同时存在吸附与溶解作用,一个新的荧光猝灭动力学模型建立起来了。该方程能够很好地说明荧光猝灭的机理,并能够非常准确地... 基于化学发光及氧对荧光的猝灭作用,开发了一种荧光氧传感器(传感系统)。考虑到气体猝灭剂(氧)在高分子半透膜内同时存在吸附与溶解作用,一个新的荧光猝灭动力学模型建立起来了。该方程能够很好地说明荧光猝灭的机理,并能够非常准确地拟合实验数据。 展开更多

关键词 荧光传感器 发光 猝灭 氧 浓度 检测

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一种可用于溶解氧测定的光纤氧传感器 被引量：21

4

作者 张建标 陈兴 +1 位作者 黄俊 姜德生 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第10期4-7,共4页

用Ru(bpy) 3 Cl2 为指示剂 ,研制一种能用来测定溶解氧的光纤氧传感器。该传感器的响应时间小于 30s ,检测下限为 0 .5mg/L ,检测准确度为 0 .0 1mg/L ,并具有较强的抗干扰能力、较好的重复性和稳定性 ,可用于对环境水质的在线监测。

关键词 光纤氧传感器 水质监测 锁相放大 荧光猝灭 溶解氧

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高分子半透膜中的荧光猝灭动力学 被引量：2

5

作者 阮复昌 李向明 +2 位作者 莫炳禄 公国庆 邓颂九 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期299-304,共6页

光学传感器是基于气体或液体猝灭剂对高分子半透膜中荧光分子的猝灭作用而构建的．为了表达它们之间的定量关系，本文从光化学反应动力学模型出发，推导出了一个荧光猝灭反应的动力学方程．该方程能够非常准确地拟合荧光猝灭反应的实验... 光学传感器是基于气体或液体猝灭剂对高分子半透膜中荧光分子的猝灭作用而构建的．为了表达它们之间的定量关系，本文从光化学反应动力学模型出发，推导出了一个荧光猝灭反应的动力学方程．该方程能够非常准确地拟合荧光猝灭反应的实验数据，并能很好地说明荧光猝灭的机理，是一个简单而又实用的动力学方程. 展开更多

关键词 动力学 高分子半透膜 生物传感器 荧光猝灭

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高性能荧光猝灭式光纤氧传感器 被引量：9

6

作者 黄俊 张建标 +1 位作者 姜德生 王立新 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第3期9-11,共3页

用钌两价正离子 (Ru2 + )—邻菲咯啉配合物为指示剂 ,研制了一种基于荧光猝灭原理的光纤氧传感器。采用锁相放大技术 ,实现了对弱荧光信号的检测。该传感器具有较高的检测精度、较强的抗干扰能力。

关键词 光纤氧传感器 荧光猝灭 相位滞后 锁相放大

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基于荧光猝灭原理的光学氧传感器 被引量：3

7

作者 杨建华 侯宏 王磊 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第9期21-23,26,共4页

简要介绍基于荧光猝灭原理的光学氧传感器的一般原理。

关键词 光学氧传感器 荧光猝灭 荧光染色剂

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基于相敏检测技术的光纤氧传感器 被引量：1

8

作者 赵士威 哀薇 刘晓东 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第12期11-12,共2页

采用相敏检测技术,实现了对弱荧光信号的检测。用于一种基于荧光猝灭原理的光纤氧传感器。传感器具有较强的抗干扰能力、较好的重复性和稳定性。

关键词 光纤氧传感器 相敏检测 宽带放大 荧光猝灭

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荧光氧传感器的二点标定方法

9

作者 阮复昌 范娟 +3 位作者 莫炳禄 公国庆 卢燕玲 邓颂九 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期392-396,共5页

１前言作为一个重要成分和操作控制参数，氧浓度的监测，不仅在细胞培养与发酵系统，在化学化工、医疗保健、食品卫生以及环境保护等许多行业和部门均有着十分重要的意义。由于其他许多组分的分析和测量，最终都可归结为氧浓度的分析和... １前言作为一个重要成分和操作控制参数，氧浓度的监测，不仅在细胞培养与发酵系统，在化学化工、医疗保健、食品卫生以及环境保护等许多行业和部门均有着十分重要的意义。由于其他许多组分的分析和测量，最终都可归结为氧浓度的分析和测量（如许多生物传感器都以氧传感器... 展开更多

关键词 氧 荧光传感器 二点标定方法 发光 猝灭

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一种新的溶氧计及其在线标定方法

10

作者 阮复昌 李向明 +1 位作者 莫炳禄 范娟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期511-514,519,共5页

根据氧对荧光材料的动态猝灭原理而开发出来一种新的溶氧计。简要地讨论了溶氧计的性能及其在线标定方法。

关键词 溶氧计 在线标定 光传感器 发光 猝灭

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八乙基卟啉钯的合成和静态光学测压系统研究

11

作者 汪进 张志谦 +1 位作者 杨昆 魏月贞 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1998年第7期39-42,共4页

以透气性能良好的二甲基硅橡胶为基质，将溶有八乙基卟啉钯（ＰｄＯＥＰ）的硅橡胶溶液涂于铝板上，用３９５ｎｍ的紫外光源照射硅橡胶涂层，在不同的压力下，观察发光强度的变化。由于空气中的氧气有猝灭ＰｄＯＥＰ所发射的磷光，根据... 以透气性能良好的二甲基硅橡胶为基质，将溶有八乙基卟啉钯（ＰｄＯＥＰ）的硅橡胶溶液涂于铝板上，用３９５ｎｍ的紫外光源照射硅橡胶涂层，在不同的压力下，观察发光强度的变化。由于空气中的氧气有猝灭ＰｄＯＥＰ所发射的磷光，根据Ｓｔｅｒｎ－Ｖｏｌｍｅｒ方程（Ｉ０／Ｉ＝Ａ＋Ｂｐ／ｐ０）即发光强度与空气中的氧分压成反比，以环境压力为参考压力ｐ０，其相应的光强为Ｉ０，其它压力ｐ时所测光强是Ｉ，数据显示Ｉ０／Ｉ对ｐ／ｐ０作图为一直线，其相应的截距Ａ＝０．２２，斜率Ｂ＝０．７６，两者之和接近１。本文报道了ＰｄＯＥＰ的合成和压敏涂层的制备，以及在静态下通过其发光强度测量表面压力的初步研究。 展开更多

关键词 八乙基卟啉钯 合成 光学测压 风洞 飞行器

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基于强度法和相移法的光纤氧传感测量系统

12

作者 柏云 邓辉 +1 位作者 肖吉群 吴青龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第2期60-63,共4页

利用荧光猝灭原理检测氧浓度,构建了在线测量系统,可同时实现强度法测量和相移法测量。优选邻三（4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉）二氯化钌为荧光指示剂,采用溶胶-凝胶法制备氧敏感膜,组装光纤氧传感探头。结果表明,氧浓度在0～100%范围内,荧... 利用荧光猝灭原理检测氧浓度,构建了在线测量系统,可同时实现强度法测量和相移法测量。优选邻三（4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉）二氯化钌为荧光指示剂,采用溶胶-凝胶法制备氧敏感膜,组装光纤氧传感探头。结果表明,氧浓度在0～100%范围内,荧光强度与氧浓度呈线性关系（R2〉0.99）;系统参数对相移法测量的影响明显,通过参数调控可进行系统优化实现低氧浓度的高精度检测,理论检测下限约为3 ppm。 展开更多

关键词 荧光猝灭 光纤氧传感测量系统 强度法 相移法

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光学压敏涂料基质的研究进展

13

作者 曹献龙 邓洪达 +3 位作者 兰伟 刘筱薇 曹鹏军 周安若 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期73-77,共5页

光学压敏涂料的基质对其压敏性能有着重要作用,将光学压敏涂料的基质分为传统聚合物载体(包括硅胶、溶胶-凝胶膜、硅橡胶等)和新型载体(包括薄层色谱板、阳极氧化铝、聚合物/陶瓷、硅纳米棒、新型聚合物载体等)2个重要发展阶段进行了总... 光学压敏涂料的基质对其压敏性能有着重要作用,将光学压敏涂料的基质分为传统聚合物载体(包括硅胶、溶胶-凝胶膜、硅橡胶等)和新型载体(包括薄层色谱板、阳极氧化铝、聚合物/陶瓷、硅纳米棒、新型聚合物载体等)2个重要发展阶段进行了总结和比较,以此为该类涂料的研究和制备提供一定的参考作用。 展开更多

关键词 光学压敏涂料 聚合物载体 多孔载体 氧猝灭 空气动力学

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基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器的实验研究 被引量：10

14

作者 张彪 吴朋军 +4 位作者 郑华丹 唐洁媛 余健辉 张军 陈哲 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期704-709,共6页

基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器一直是许多研究工作的重点。介绍了一种制作简单、成本低的光纤氧传感器制造方法。该方法基于荧光淬灭原理,在光纤末端涂覆荧光材料铂八乙基卟啉(PtOEP)实现的。传感器中荧光材料被395nm的紫光激发,并由... 基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器一直是许多研究工作的重点。介绍了一种制作简单、成本低的光纤氧传感器制造方法。该方法基于荧光淬灭原理,在光纤末端涂覆荧光材料铂八乙基卟啉(PtOEP)实现的。传感器中荧光材料被395nm的紫光激发,并由Y形光纤引导,使用广州犀谱光电USB2000+光谱仪记录荧光的发光强度时序图。最后得到的PtOEP的( I 0/ I 100 )-1的值为0.78,即光纤氧传感器的灵敏度为0.78,而且,斯特恩-沃尔默(Stern-Volmer)图显示出很好的线性特性。从氧气到空气环境的响应时间为24 s,从空气环境到氧气的响应时间是5 s。结果表明,基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器具有较高的灵敏度和更快的响应时间。 展开更多

关键词 光纤氧传感器 荧光淬灭 PtOEP

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基于LabVIEW的荧光光纤氧传感器的信号处理系统 被引量：3

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作者 蓝伟威 符蓉 +1 位作者 余璇 朱珊莹 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第5期1-3,10,共4页

研究基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器基本结构,利用虚拟仪器设计实现光纤氧传感器的信号处理系统。使用NI-USB9215采集卡实现荧光光纤传感器信号的采集,采用LabVIEW中的Signal Process工具箱对采集的信号进行处理。实验结果表明,基于虚... 研究基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器基本结构,利用虚拟仪器设计实现光纤氧传感器的信号处理系统。使用NI-USB9215采集卡实现荧光光纤传感器信号的采集,采用LabVIEW中的Signal Process工具箱对采集的信号进行处理。实验结果表明,基于虚拟仪器的信号处理系统,成本低、抗干扰性强、重复利用性高,并可在不改变硬件条件的前提下不断优化系统。 展开更多

关键词 荧光淬灭 LABVIEW 信号处理 光纤氧传感器

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基于荧光猝灭的锥尖型光纤氧传感探头 被引量：1

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作者 邓辉 王晓英 +1 位作者 肖吉群 柏云 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第7期14-17,共4页

利用动态化学腐蚀法制备锥尖型光纤端面,以提拉法镀溶胶凝胶敏感膜,组装了基于荧光猝灭的直径仅1.5 mm的光纤氧传感探头。探头锥面的长径比可通过调控腐蚀参数（温度、腐蚀液面下降速度）调控。构建相移测量系统,优化参数后进行0~21%范... 利用动态化学腐蚀法制备锥尖型光纤端面,以提拉法镀溶胶凝胶敏感膜,组装了基于荧光猝灭的直径仅1.5 mm的光纤氧传感探头。探头锥面的长径比可通过调控腐蚀参数（温度、腐蚀液面下降速度）调控。构建相移测量系统,优化参数后进行0~21%范围内的氧含量测定,工作曲线呈现良好的线性特征（R2=0.999 6）,偏差小于测量值的5%。 展开更多

关键词 光纤氧传感探头 荧光猝灭 锥尖型

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新型酰胺功能化铱[Ⅲ]配合物的光电性能（英文）

17

作者 沈伟 田雯雯 +1 位作者 祁争健 孙岳明 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2174-2182,共9页

设计并制备三种具不同官能团的铱[III]邻菲啰啉配合物:[Ir(ppy)2phen-Br]Cl,[Ir(ppy)2phen-COOH]Cl,[Ir(ppy)2phen-Si]Cl,以及对比参照物[Ir(ppy)2phen-NH2]Cl.其中,ppy为2-苯基吡啶,phen-Br为2-溴-2甲基-N-(1,10-菲啰啉-5-基)丙酰胺,ph... 设计并制备三种具不同官能团的铱[III]邻菲啰啉配合物:[Ir(ppy)2phen-Br]Cl,[Ir(ppy)2phen-COOH]Cl,[Ir(ppy)2phen-Si]Cl,以及对比参照物[Ir(ppy)2phen-NH2]Cl.其中,ppy为2-苯基吡啶,phen-Br为2-溴-2甲基-N-(1,10-菲啰啉-5-基)丙酰胺,phen-COOH为4-[(1,10-菲啰啉-5-基)氨基]-4-酰基丁烯酸,phen-Si为5-[N,N-二-3-(三乙氧硅)基]酰亚胺-1,10-菲啰啉,phen-NH2为5-氨基-邻菲啰啉,并采用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光(PL)光谱法和循环伏安法(CV)等对上述配合物进行了分析和表征.光物理性能研究结果表明:这些配合物在蓝-紫色可见光区域有较强吸收,可发射出明亮的黄色到橙红色荧光,量子效率达到12%以上.相比较于参照物[Ir(ppy)2phen-NH2]Cl(5.78μs),三种新型配合物在量子效率未明显降低甚至提高的前提下,荧光寿命有了显著的提高(9.18–12.00μs).其中,[Ir(ppy)2phen-Br]Cl(1)不但有最高的荧光量子产率(32%)和最长的荧光寿命(12.00μs),而且也具有最好的氧传感性能,I0/I(无氧与纯氧条件下的荧光强度比值)可达到10.91.这使得[Ir(ppy)2phen-Br]Cl有望成为接枝型,较高性能的光学氧传感器的候选氧敏指示剂.除此之外,还通过含时密度泛函理论(TD-DFT)计算对配合物光电性能进行补充说明,理论计算表明:这些配合物是以铱为中心的近似八面体结构,理论计算结果与实际实验数据相一致. 展开更多

关键词 光电性能 铱[III]配合物 邻菲啰啉 氧淬灭 荧光传感

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