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基于强度比荧光信号的光学化学传感器，用于快速可靠的pH值测定
摘要： 光学pH传感器实现了非侵入式pH监测，但从纯传感技术角度看，电位法测量pH仍具有显著优势。本研究报道了一种基于全光谱仪的光学pH传感器系统，该系统由传感器化学材料、硬件和软件组成，首次在生物制药过程监测及一次性生物生产等特定应用中，其性能可媲美基于电极的pH计。我们将发射波长为590纳米的高光稳定性三嗪鎓荧光团固定在有机改性硅基质中，该基质沉积于聚碳酸酯基底形成的复合聚合物能通过水分快速扩散实现快速响应。通过引入发射波长为660纳米的高光稳定性并四苯基参考染料来降低光纤传感器硬件的波动，从而实现基于强度的比率读数。荧光团由505纳米波长的发光二极管激发。该传感器工作pH范围为4.6至7.6，经表征验证其在响应时间（t90<90秒）、精度（0.03 pH单位）和漂移等指标上与商用pH电极相当。
关键词： 有机硅杂化材料、光学pH传感器、pH光极、化学传感器、比率式
更新于2025-09-23 15:23:52
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pH敏感碳点的时间分辨光致发光
摘要： 采用时间分辨光致发光发射技术，研究了分散于不同pH溶液中的水溶性碳点（CDs）在?100皮秒时间尺度的光物理特性。当激发波长λex ≤ 350 nm时，核心与高能边缘态的激发会产生空穴-电子激子载流子，但不会产生任何光致发光信号，表明这些载流子存在高效的非辐射复合机制。使用λex ~ 375 nm激发时，表面荧光团及低能边缘态被激活并产生宽谱发射，但其发射特性强烈依赖于pH条件与激发波长选择——特别是边缘态发射在pH ≥ 5时骤然猝灭，该节点恰与碳点表面-COOH基团去质子化起始点重合，说明-COO?阴离子中心会促进边缘态发射的淬灭。当采用λex ~ 450 nm激发时，仅表面荧光团被激活。pH>9条件下酚羟基的去质子化会导致所有激发波长下的发射光谱发生急剧红移。这种pH敏感的发射行为使碳点可作为光学pH传感器使用。
关键词： 时间分辨光谱、碳点、光致发光、pH敏感、光学pH传感器
更新于2025-09-04 15:30:14