Ru-Dppz系列配合物熒光猝滅氧氣傳感器的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，推動(dòng)了用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的傳感材料和器件研究的發(fā)展。發(fā)光化學(xué)傳感材料由于具有高靈敏度、高選擇性等特點(diǎn)，引起了人們的廣泛關(guān)注。氧氣傳感材料通常是由發(fā)光強(qiáng)度對(duì)氧氣濃度高度敏感的發(fā)光分子和載體組成。氧氣分子通過(guò)載體的孔道到達(dá)發(fā)光分子并猝滅其發(fā)光，由于發(fā)光強(qiáng)度具有氧氣濃度依賴性而是實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣濃度的檢測(cè)。 本論文共合成了三種以dppz為第二配體的二亞胺釕配合物Ru-Dppz：[Ru(bpy)<,2>(dppz

2、)]<'2+>、[Ru(phen)<,2>(dppz)]<'2+>、[Ru(dphphen)<,2>(dppz)]<'2+>，并將它們作為熒光指示劑用于發(fā)光氧氣傳感的研究。系統(tǒng)研究了含不同配體的二亞胺釕配合物的熒光性質(zhì)和氧對(duì)其猝滅強(qiáng)度的影響，同時(shí)對(duì)它們與不同的基質(zhì)組裝后得到組裝體的氧氣傳感性能進(jìn)行了比較研究。 分別采用介孔分子篩MCM-41和有機(jī)改性的溶膠凝膠作為載體，與[Ru(bpy)<,2>(dppz)]<'2+>組裝得到了

3、具有氧氣傳感性能的材料，同時(shí)對(duì)它們的傳感性能作了詳細(xì)的比較研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同結(jié)構(gòu)的載體對(duì)組裝材料的光學(xué)傳感性能有很大的影響。溶膠凝膠基質(zhì)因能夠?yàn)榘l(fā)光分子提供比較均勻的微環(huán)境，使得復(fù)合材料具有很好的穩(wěn)定性和良好的猝滅響應(yīng)線性關(guān)系；介孔分子篩因具較大的孔徑和排列規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)使組裝材料的傳感性能得到較大的提高。 我們把上述三種Ru-Dppz配合物分別與介孔分子篩MCM-41和SBA-15組裝后得到了具有較好氧氣傳感性

4、能的光學(xué)復(fù)合材料，系統(tǒng)研究了組裝體的紫外、熒光等譜學(xué)性質(zhì)及氧氣傳感性，以及改變介孔分子篩的孔道結(jié)構(gòu)對(duì)組裝體性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所有組裝材料的對(duì)氧氣的靈敏度I<,0>/I<,100>都大于7，其中[Ru(phen)<,2>]dppz<'2+>/MCM-41對(duì)氧氣的靈敏度可以達(dá)32.44，淬滅時(shí)間為2.0 s。在發(fā)光分子相同的情況下，以SBA-15為主體材料的組裝體的氧氣傳感性能并沒(méi)有相同濃度下以MCM-41為主體材料的組裝體的好。驗(yàn)