專利名稱：一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料及其制備檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能檢測材料領(lǐng)域，特別涉及一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料及其制備檢測方法。
背景技術(shù)：
刺激響應(yīng)材料是智能材料中的一種，有人也稱為環(huán)境響應(yīng)性材料，它是一類在外界刺激下，自身的某些物理或化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生相應(yīng)變化的材料。外界刺激包括光、熱、酸度、 溶劑、離子強(qiáng)度、電場和磁場等。當(dāng)這些刺激信號發(fā)生時，材料將在外界刺激下做出響應(yīng)，即其自身性質(zhì)，如相態(tài)、形狀、表面能、反應(yīng)速率、粘度、膜滲透速率或識別性能、表面浸潤性等隨之會發(fā)生變化。而以上的這一切，都是源于刺激響應(yīng)分子在外界刺激下，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，直接導(dǎo)致了分子在兩親性、溶解性、分子構(gòu)象等方面的變化，從而導(dǎo)致材料本身的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生較大的變化。也就是說，外界刺激促使材料分子或微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生預(yù)定的響應(yīng)，從而使其特定的宏觀性能隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，大量天然含碳資源被燃燒和消耗，使得前所未有的CO2被排放到大氣中，導(dǎo)致溫室效應(yīng)不斷加劇。CO2作為引起溫室效應(yīng)的主要因素之一，降低其排放是當(dāng)務(wù)之急，已經(jīng)引起了全球各界的廣泛關(guān)注，同時CO2傳感器越來越受到人們的重視，例如在職業(yè)衛(wèi)生、公共健康及社會福利等領(lǐng)域。我們需要檢測礦山、下水道、水井、隧道、及太空艙等環(huán)境中CO2氣體的含量，因為過高的CO2濃度會對人的生命安全帶來極大的威脅?；鹕綒怏w一般包含10 40%濃度的CO2,因此檢測火山、溫泉、海底煙筒等釋放的氣體中的CO2濃度會幫助我們提前預(yù)測火山爆發(fā)、地震及海嘯。許多人為排放的氣體比如汽車尾氣、工業(yè)廢氣等同樣含有大量的CO2，許多人為氣體(煙道氣，沼氣等)中會混入高濃度的二氧化碳，有時甚至?xí)哌_(dá)50%。因此實現(xiàn)對二氧化碳含量的定量分析，在維護(hù)人類生命財產(chǎn)安全，保障工業(yè)過程中的安全生產(chǎn)，及控制溫室氣體排放上面具有重大意義。電化學(xué)(EC)和紅外光譜(IR)法通常用于二氧化碳檢測。EC傳感器通常工作在高溫(300 800° C)，這不僅會消耗大量的能源，而且不適合用于存在易燃易爆品的地點。同時紅外傳感器，不僅體積龐大而且造假昂貴，同時CO氣體的干擾也是一個棘手的問題，因為CO氣體常常與CO2混合在一起，而它的紅外吸收光譜與CO2相似，這會對檢測造成很大的干擾。此外，無論是EC還是紅外光譜CO2檢測器都易受到水的干擾。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀也可用于檢測CO2，但是這個過程昂貴且耗時?；谔技{米管的場效應(yīng)晶體管和無機(jī)半導(dǎo)體也具有CO2檢測的應(yīng)用前景，但是需要復(fù)雜的設(shè)備和檢測程序。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料及其制備方法，該化學(xué)熒光傳感器材料本身環(huán)境相對友好，且在使用過程中不會消耗其他多余的能源。制備該化學(xué)熒光傳感器材料所用的原材料簡便、便宜，大部分可以從市場上買到，或者是可以通過簡單的方法合成，成本低廉。本發(fā)明提出一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料，該化學(xué)突光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，所述的熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子，所述的基體物質(zhì)為由含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，或為含脈基和/或狐基、輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物；且基體物質(zhì)中脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比滿足1:10 10:1 ;熒光物質(zhì)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有O. 5mg 4mg/mL的熒光物質(zhì)。本發(fā)明還提出一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料的制備檢測方法，具體包括以下幾個步驟步驟一制備基體物質(zhì)所述的基體物質(zhì)由含有脒基和/或胍基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥 基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，基體物質(zhì)也可以為含脈基和/或狐基、輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物，當(dāng)基體物質(zhì)為由含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成時，按照脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的比例制備基體物質(zhì)，當(dāng)基體物質(zhì)為含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物時，選擇合成的分子鏈上滿足脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的液態(tài)有機(jī)物；步驟二 向制備好的基體物質(zhì)中加入分析純的熒光物質(zhì)，熒光物質(zhì)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有O. 5mg 4mg/mL的熒光物質(zhì)，加入熒光物質(zhì)后，混合，并將樣品進(jìn)行超聲處理；步驟三常溫下，向制得的化學(xué)熒光傳感器材料中不斷通入純度為99. 999%的CO2氣體，通入氣體的流量為O. I 5mL/s，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，得到CO2通入體積-最大熒光光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將該曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線來定量檢測混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)；步驟四常溫下，向已測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的密封保存的熒光材料中通入需要檢測0)2含量的混合氣體，通入氣體的流量為O. I 5mL/s，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，記錄該通入氣體體積下的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度；步驟五將步驟四中在熒光發(fā)射光譜儀下測量的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度與步驟三中得到的CO2通入體積-最大熒光光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，得出步驟四中通入的混合氣體中CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)。本發(fā)明的優(yōu)點在于(I)本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料及其制備方法，制備該化學(xué)熒光傳感器材料所用的原材料簡便、便宜，大部分可以從市場上買到，或者是可以通過簡單的方法合成，成本低廉。(2)本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料及其制備方法，該化學(xué)熒光傳感器材料本身環(huán)境相對友好，且在使用過程中不會消耗其他多余的能源。(3)本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的CO2化學(xué)熒光傳感器材料及其制備方法，可以克服以往CO2熒光傳感器昂貴、復(fù)雜、易受CO氣體及水的影響，本材料不會受到CO氣體的影響,且對水的存在有較大耐受性。
(4)本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的CO2化學(xué)熒光傳感器材料及其制備方法，該熒光傳感器材料的測試過程簡便，且結(jié)果直觀。(5)本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料及其制備方法，該化學(xué)熒光傳感器測試CO2時操作簡單、快速，測量方法定量，且抗干擾(如抗CO和水的干擾)，測試現(xiàn)象是肉眼可見的，大大的簡化CO2檢測過程，應(yīng)用范圍廣。


圖I-A 圖I-F :本發(fā)明中熒光物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)式；圖2-A 圖2-1 :本發(fā)明中含有胍基的液態(tài)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)式；圖3-A 圖3-B :本發(fā)明中含脒基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)式；
圖3-C :本發(fā)明中含胍基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)式；圖4-A:圖3-A中含脒基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的合成路線圖；圖4-B:圖3-B中含脒基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的合成路線圖；圖4-C:圖3-C中含胍基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的合成路線圖；圖5 :實施例I中制備的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料在不同CO2通入量下的熒光發(fā)射光譜；圖6 :實施例I中制備的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料在不同CO2通入量下對應(yīng)的最大熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度；圖7 :實施例I中制備的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料在通入CO2前的實物照片；圖8 :實施例I中制備的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料在通入CO2后的實物照片。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料，該化學(xué)熒光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，所述的熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子(AIE)，如圖I-A 圖I-F所示，優(yōu)選為四苯基乙烯(TPE)、1，1，2，3，4，5-六苯-I氫-硅雜環(huán)戊二烯、9- 二苯亞甲基-4，9- 二氫-I氫-芴或1，2，3，4-四苯基-1，3-環(huán)辛二烯等，所述的基體物質(zhì)的構(gòu)成分為以下幾種情況(I)由含有脒基和/或胍基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成；(2)基體物質(zhì)也可以為含脈基和/或胍基、羥基和/或胺胺基的液態(tài)有機(jī)物。所述的化學(xué)熒光傳感器材料中的脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比滿足1:10 10:1。熒光物質(zhì)(分析純)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有0. 5mg 4mg/mL的突光物質(zhì)。由于脒基與胍基合成方法及合成后常溫下必須為液態(tài)的限制，所以對于液態(tài)混合物來說，同時含有脒基和胍基的液態(tài)有機(jī)物十分難以實現(xiàn)，因此本發(fā)明中所述的含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物僅包括脈基的液態(tài)有機(jī)物、含有胍基的液態(tài)有機(jī)物、含有脒基的液態(tài)有機(jī)物與含有胍基的液態(tài)有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)混合物三種情況，當(dāng)選擇含有脒基的液態(tài)有機(jī)物與含有胍基的液態(tài)有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)混合物時，脒基和胍基兩者的物質(zhì)的量的總和滿足1:10 10:1的比例要求即可，脒基和胍基彼此無具體的比例要求。所述的含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物具體包括以下幾種情況含有羥基的液態(tài)有機(jī)物(液態(tài)醇類)、含有胺基的液態(tài)有機(jī)物、含有胺基和羥基的液態(tài)有機(jī)物、含有羥基的液態(tài)有機(jī)物(液態(tài)醇類)與含有胺基的液態(tài)有機(jī)物所構(gòu)成的有機(jī)混合物。當(dāng)選擇含有胺基和羥基的液態(tài)有機(jī)物、含有羥基的液態(tài)有機(jī)物(液態(tài)醇類)與含有胺基的液態(tài)有機(jī)物所構(gòu)成的有機(jī)混合物這兩種情況時，羥基和/或胺基兩者的物質(zhì)的量也只需滿足整體比例要求即可，即所含羥基和胺基兩種基團(tuán)的物質(zhì)的量的總和滿足1:10 10:1的比例要求，羥基和胺基彼此無具體的比例要求。所述的含有羥基的液態(tài)有機(jī)物為醇類物質(zhì)中的一種，具體優(yōu)選為甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、異丙醇、異丁醇、異戊醇、二級丁醇、三級丁醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、烯丙醇、苯甲醇、二苯甲醇、三苯甲醇、乙二醇、1，3-丙二醇或1，2，3-丙三醇等常溫下為液態(tài)的醇。所述的含有胺基的液態(tài)有機(jī)物為符合R-NH2的各類常溫下為液態(tài)的胺類化合物中的一種。所述的含有羥基液態(tài)有機(jī)物和含有胺基的液態(tài)有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)混合物具體為上述的含有羥基的液態(tài)有機(jī)物與含有胺基的液態(tài)有機(jī)物所形成的混合物，彼此的混合 比例沒有限制。含有羥基和胺基構(gòu)成的液態(tài)有機(jī)物為胺醇類化合物，優(yōu)選為5-胺基-I-戊醇為代表的同時含有胺基和羥基且常溫下為液態(tài)的胺醇類化合物。含有脒基的液態(tài)有機(jī)物為分子鏈上含有脒基基團(tuán)的有機(jī)物，如圖2-A 圖2-1所示。含有胍基的液態(tài)有機(jī)物為分子鏈上含有胍基基團(tuán)的有機(jī)物，含有脒基的液態(tài)有機(jī)物和含有胍基的液態(tài)有機(jī)物所構(gòu)成的有機(jī)混合物為上述的含有脈基基團(tuán)的有機(jī)物和含有狐基基團(tuán)的有機(jī)物的混合物，彼此混合比例范圍沒有限制。所述的基體物質(zhì)為含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物時，具體分為含脈基和輕基的液態(tài)有機(jī)物、含狐基和輕基的液態(tài)有機(jī)物兩種情況，含脈基和輕基的液態(tài)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)式如圖3-A和圖3-B所示，其中圖3-A所示的含脒基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的合成過程如圖4-A所示，其中圖3-B所示的含脒基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的合成過程如圖4-B所示；含胍基和羥基的液態(tài)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)式如圖3-C所示，其合成過程如圖4-C所示。因為對于合成含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物時，僅在合成上述兩種情況時比較容易實現(xiàn)，而對于其他幾種情況的液態(tài)有機(jī)物的合成較難以實現(xiàn)。所述的脒基結(jié)構(gòu)式記為A，所述的胍基結(jié)構(gòu)式記為B ；
NH所述的結(jié)構(gòu)式A表達(dá)為.
NH所述的結(jié)構(gòu)式B表達(dá)為—B —I—叫·
在本發(fā)明提出的化學(xué)熒光傳感器材料中通入CO2氣體后，該化學(xué)熒光傳感器材料的溶液的粘粘度、極性、溶解性等性質(zhì)都會發(fā)生顯著的變化，溶液由低粘度的非離子液體，發(fā)生放熱反應(yīng)生成高粘度的離子液體,并可以通過表征粘度的改變值來檢測CO2的含量。本發(fā)明提出的一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料的制備檢測方法，具體包括以下幾個步驟步驟一制備基體物質(zhì)所述的基體物質(zhì)由含有脒基和/或胍基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，基體物質(zhì)也可以為含脈基和/或狐基、輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物。當(dāng)基體物質(zhì)為由含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成時，按照脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的比例制備基體物質(zhì)，實際應(yīng)用時的具體配比要根據(jù)測試選取最佳配比。當(dāng)基體物質(zhì)為含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物時，因為該類有機(jī)物單個分子同時含有脒基和/或胍基、羥基和/或胺基，選擇合成的分子鏈上滿足脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的液態(tài)有機(jī)物。
步驟二 向制備好的基體物質(zhì)中加入分析純的熒光物質(zhì)，該熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子(AIE)，熒光物質(zhì)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有0. 5mg/mL 4mg/mL的突光物質(zhì),加入突光物質(zhì)后，混合,并將樣品進(jìn)行超聲處理IOmin以上,使突光物質(zhì)更好的溶解。步驟三常溫(20 25°C)下，向制得的化學(xué)熒光傳感器材料中通入不同體積(量)的純度為99. 999%的CO2氣體，通入流速為0. I 5mL/s，通入氣體5 IOs后，靜置3min，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，然后再繼續(xù)通入CO2氣體5 IOs后，再靜置3min，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，依次順序進(jìn)行，最終隨著通入時間的延長(如通入氣體累計時間為5 600s)，得到在不同氣體通入流量下的CO2通入體積-最大熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將該曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線來定量檢測混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)。步驟四常溫(20 25°C)下，向已測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的密封保存的熒光材料中通入需要檢測CO2含量的混合氣體，通入氣體的流量為0. I 5mL/s，與步驟三中的氣體流量一致，通入混合氣體一定時間后(如5 600s后)，記錄該通入時間下化學(xué)熒光傳感器材料的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度。步驟五將步驟四中在熒光發(fā)射光譜儀下測量的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度與步驟三中得到的CO2通入體積-最大熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，得出步驟四中通入的混合氣體中CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)。實施例I本實施例提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料，該化學(xué)突光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子，具體選擇四苯基乙烯，分子結(jié)構(gòu)式如圖I-A所示。基體物質(zhì)由含有胺基和羥基的液態(tài)胺醇類化合物5-胺基-I 戊醇、1，8- 二氮雙環(huán)[5. 4. OH^一 -7-烯(DBU)組成，I, 8- 二氮雙環(huán)[5. 4. 0]十一 -7-烯(DBU)的分子結(jié)構(gòu)式如圖2-A所示。其中胺基和羥基兩種基團(tuán)的物質(zhì)的量的總和與DBU中脒基的物質(zhì)的量之比為1:1，且熒光物質(zhì)的加入量滿足熒光物質(zhì)占整體的傳感器材料的體積濃度為3mg/mL。所選的DBU分子十分特殊，在與醇類或胺類的混合溶液中，在極微量水存在的情況下，就可以與水生成大量沉淀，從而影響對熒光的肉眼觀測，基體物質(zhì)選擇5-胺基-I戊醇，當(dāng)有水存在時，水與DBU分子生成的白色沉淀在該離子液體體系中有較好的溶解性，從而不會生成大量白色沉淀，不會對熒光的觀測產(chǎn)生影響。本實施例提出的一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料的制備檢測方法，具體包括以下幾個步驟步驟一制備基體物質(zhì)將分析純的5-胺基-I戊醇與分析純的DBU混合，并滿足5-胺基-I戊醇中胺基和羥基的物質(zhì)的量總和與DBU中脒基的物質(zhì)的量之比為1:1。步驟二 向制備好的基體物質(zhì)中加入分析純的四苯基乙烯，加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有3mg/mL的四苯基乙烯，加入四苯基乙烯后進(jìn)行混合，然后進(jìn)行超聲處理IOmin以上，使四苯基乙烯更好的溶解。步驟三常溫(20°C)下，向制得的化學(xué)熒光傳感器材料中通入不同體積(量)的純度為99. 999%的CO2氣體，通入流速為4mL/s，通入氣體5s后，靜置3min，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，然后再繼續(xù)通入CO2氣體5s后，再靜置3min，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，依次順序進(jìn)行，最終隨著通入時間的延長，直至通入氣體時間累計為400s，得到在該通入氣體流量下的CO2通入體積-最大熒光光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將該曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線來定量檢測混合氣體中CO2的含量。步驟四常溫(20°C)下，向已測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的密封保存的熒光材料中通入需要檢測CO2含量的混合氣體，通入氣體的流量為4mL/s，通入混合氣體的時間為400s后，記錄該通入時間下化學(xué)熒光傳感器材料的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度。步驟五將步驟四中在熒光發(fā)射光譜儀下測量的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度與步驟三中得到的CO2通入體積-最大熒光光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，得出步驟四中通入的混合氣體中CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)。本實施例中在通入CO2氣體前該二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料的形貌如圖7所示，在通入CO2氣體后，該熒光傳感器材料形貌如圖8所示。在該實施例中，步驟四中在熒光發(fā)射光譜儀下測量的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度為120，將其與CO2通入體積-最大熒光光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，可知該待測氣體中的純CO2氣體體積為1160mL，所以可得步驟四中通入的混合氣體中CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)為72. 5%。實施例2 (含有脒基的液態(tài)有機(jī)物與醇類液態(tài)有機(jī)物混合)本實施例提供一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料，該化學(xué)突光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子，選擇分析純的1，I, 2，3，4，5-六苯-I氫-硅雜環(huán)戊二烯，分子結(jié)構(gòu)式如圖
權(quán)利要求
1.一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料，其特征在于該化學(xué)熒光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，所述的熒光物質(zhì)為聚集誘導(dǎo)發(fā)光類分子，所述的基體物質(zhì)為由含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，或為含脈基和/或狐基、輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物；且基體物質(zhì)中脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比滿足1:10 10:1 ;熒光物質(zhì)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有0. 5mg 4mg/mL的熒光物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于脒/胍基的CO2化學(xué)突光傳感器材料,其特征在于所述的含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物包括脈基的液態(tài)有機(jī)物、含有胍基的液態(tài)有機(jī)物、含有脒基的液態(tài)有機(jī)物與含有胍基的液態(tài)有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料，其特征在于所述的含有輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物包括含有輕基的液態(tài)有機(jī)物、含有胺基的液態(tài)有機(jī)物、含有胺基和羥基的液態(tài)有機(jī)物、含有羥基的液態(tài)有機(jī)物與含有胺基的液態(tài)有機(jī)物所構(gòu)成的有機(jī)混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于脒/胍基的CO2化學(xué)突光傳感器材料,其特征在于所述的熒光分子為四苯基乙烯、1，1，2，3,4, 5-六苯-I氫-硅雜環(huán)戊二烯、9-二苯亞甲基-4，9- 二氫-I氫-荷或1，2, 3, 4-四苯基-1，3-環(huán)羊二烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料，其特征在于所述的含有羥基的液態(tài)有機(jī)物為甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、異丙醇、異丁醇、異戊醇、二級丁醇、三級丁醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、烯丙醇、苯甲醇、二苯甲醇、三苯甲醇、乙二醇、1，3-丙二醇或1，2，3-丙三醇；所述的含有氨胺基的液態(tài)有機(jī)物為符合R-NH2的各類常溫下為液態(tài)的胺類化合物中的一種。
6.一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)突光傳感器材料的制備檢測方法，其特征在于具體包括以下幾個步驟 步驟一制備基體物質(zhì) 所述的基體物質(zhì)由含有脒基和/或胍基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，基體物質(zhì)也可以為含脈基和/或狐基、輕基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物，當(dāng)基體物質(zhì)為由含有脈基和/或狐基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成時，按照脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的比例制備基體物質(zhì)，當(dāng)基體物質(zhì)為含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物時，選擇合成的分子鏈上滿足脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比為1:10 10:1的液態(tài)有機(jī)物； 步驟二 向制備好的基體物質(zhì)中加入分析純的熒光物質(zhì)，熒光物質(zhì)的加入量滿足整體的化學(xué)熒光傳感器材料中含有0. 5mg 4mg/mL的熒光物質(zhì)，加入熒光物質(zhì)后，混合，并將樣品進(jìn)彳丁超聲處理； 步驟三常溫下，向制得的化學(xué)熒光傳感器材料中不斷通入純度為99. 999%的CO2氣體，通入氣體的流速為0. I 5mL/s，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，得到CO2通入體積-最大熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將該曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線來定量檢測混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)； 步驟四常溫下，向已測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的密封保存的熒光材料中通入需要檢測CO2含量的混合氣體，通入氣體的流速為O. I 5mL/s，在熒光發(fā)射光譜儀下測量其熒光發(fā)射光譜，記錄該通入氣體體積下的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度； 步驟五將步驟四中在熒光發(fā)射光譜儀下測量的熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度與步驟三中得到的CO2通入體積-最大熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，得出步驟四中通入的混合氣體 中CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于脒/胍基的二氧化碳化學(xué)熒光傳感器材料及其制備檢測方法，該化學(xué)熒光傳感器材料由熒光物質(zhì)和基體物質(zhì)組成，基體物質(zhì)為由含有脒基和/或胍基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物、含有羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物或液態(tài)有機(jī)混合物構(gòu)成，或為含脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的液態(tài)有機(jī)物；且基體物質(zhì)中脒基和/或胍基、羥基和/或胺基的物質(zhì)的量的比滿足1:10～10:1，化學(xué)熒光傳感器材料中含有0.5mg/mL~4mg/mL的熒光物質(zhì)。制備該化學(xué)熒光傳感器材料所用的原材料簡便、便宜，該化學(xué)熒光傳感器材料本身環(huán)境相對友好，且在使用過程中不會消耗其他多余的能源，該熒光傳感器材料的測試過程簡便，結(jié)果直觀可見。
文檔編號C09K11/06GK102721681SQ20121018002
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者江雷, 王耀, 田彤 申請人:北京航空航天大學(xué)