用于检测多种溶剂的基于磷的传感器制造技术
A phosphorus based sensor for detecting a variety of solvents
The disclosed embodiment relates to the monitoring of the environment and the existence of solvent: (I) the environmental exposure to the light emitting compound, wherein the change of luminescent compounds relative fluorescence intensity in the solvent interaction; and (II) changes in monitoring the relative fluorescence emitting compounds the emission intensity, which does not exist the changes show that the solvent does not exist in the environment, and the presence of the change that the solvent present in the environment. The luminescent compounds include phosphorus atoms having one or more carboxyl groups, wherein the carboxyl group is coordinated with one or more metal ions, such as lanthanide ions and yttrium ions. The present disclosure also relates to a sensor for monitoring the existence of solvents in the environment, in which the sensors include one or more of the above luminescent compounds.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测多种溶剂的基于磷的传感器相关申请的交叉参考本申请要求于2015年5月11日提交的美国临时专利申请号62/159,602和于2016年1月22日提交的美国临时专利申请号62/281,830的优先权。每个前述申请的全文以引用方式并入本文。关于联邦资助研究的声明本专利技术是根据由国家科学基金会颁发的批准号DMR1506694在政府支持下进行的。美国政府对本专利技术具有一定的权利。
技术介绍
目前用于检测各种环境中的溶剂的方法和传感器具有许多限制，包括在速度、效率、准确性和再现性方面的限制。例如，目前检测溶剂原料内的溶剂的方法需要样品分离和化学分析。本公开解决了此类限制。
技术实现思路
在一些实施方案中，本公开涉及监测环境的溶剂存在性的方法。在一些实施方案中，所述方法包括：(i)将环境暴露于发光化合物，其中发光化合物的相对荧光发射强度在与溶剂相互作用时进行变化；和(ii)监测发光化合物的相对荧光发射强度的变化，其中不存在变化表明溶剂不存在于环境中，并且其中存在变化表明溶剂存在于环境中。本公开的发光化合物包括具有一个或多个羧基基团的磷原子，其中羧基基团与一种或多种金属离子配位。在一些实施方案中，金属离子包括但不限于镧系元素离子、钇离子及其组合。在一些实施方案中，发光化合物中的磷原子被氧化。在一些实施方案中，发光化合物是多孔的。在一些实施方案中，发光化合物呈晶格形式，其中发光化合物中的金属离子与相邻发光化合物上的羧基基团配位以形成晶格。在一些实施方案中，环境是液体环境，诸如储存器、水形成物、溶液、溶剂原料及其组合。在一些实施方案中，在环境中待检测的溶剂包括但不限于水、醇...
【技术保护点】
一种监测环境的溶剂存在性的方法，其中所述方法包括：(i)将所述环境暴露于发光化合物，其中所述发光化合物包含具有一个或多个羧基基团的磷原子，其中所述羧基基团与选自由镧系元素离子、钇离子及其组合组成的组的一种或多种金属离子配位，并且其中所述发光化合物的相对荧光发射强度在与所述溶剂相互作用时进行变化；以及(ii)监测所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化，其中不存在所述变化表明所述溶剂不存在于所述环境中，并且其中存在所述变化表明所述溶剂存在于所述环境中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.11 US 62/159,602;2016.01.22 US 62/281,8301.一种监测环境的溶剂存在性的方法，其中所述方法包括：(i)将所述环境暴露于发光化合物，其中所述发光化合物包含具有一个或多个羧基基团的磷原子，其中所述羧基基团与选自由镧系元素离子、钇离子及其组合组成的组的一种或多种金属离子配位，并且其中所述发光化合物的相对荧光发射强度在与所述溶剂相互作用时进行变化；以及(ii)监测所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化，其中不存在所述变化表明所述溶剂不存在于所述环境中，并且其中存在所述变化表明所述溶剂存在于所述环境中。2.如权利要求1所述的方法，所述环境选自由以下各项组成的组：液体环境、固体环境、气体环境及其组合。3.如权利要求1所述的方法，其中所述环境为液体环境。4.如权利要求3所述的方法，所述液体环境选自由以下各项组成的组：储存器、水形成物、溶液、溶剂原料及其组合。5.如权利要求1所述的方法，其中所述环境包括空气。6.如权利要求1所述的方法，其中所述环境包括垃圾掩埋地。7.如权利要求1所述的方法，其中所述环境包括单一溶剂。8.如权利要求1所述的方法，其中所述环境包括多种不同的溶剂。9.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂呈液体、气体、固体及其组合中的至少一种的形式。10.如权利要求1所述的方法，所述溶剂选自由以下各项组成的组：有机溶剂、无机溶剂、水性溶剂及其组合。11.如权利要求1所述的方法，所述溶剂选自由以下各项组成的组：水、醇、二氧六环、甲苯、二甲基甲酰胺、己烷、氯仿、乙腈、吡啶、氧化氘及其组合。12.如权利要求1所述的方法，其中所述暴露通过选自由以下各项组成的组的方法来发生：混合、温育、交换、浸渍及其组合。13.如权利要求1所述的方法，其中所述暴露通过将所述发光化合物与所述环境混合来发生。14.如权利要求1所述的方法，其中所述暴露包括将所述环境与嵌入发光化合物的结构相关联。15.如权利要求1所述的方法，其中当所述溶剂可逆地渗透所述发光化合物时，发生所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化。16.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化是可逆的。17.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化由颜色变化来表示。18.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化由可见光发射强度的变化来表示。19.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物的相对荧光发射强度的变化由可见光发射图案的变化来表示。20.如权利要求1所述的方法，其中所述监测在视觉上发生。21.如权利要求1所述的方法，其中所述监测是实时发生的。22.如权利要求1所述的方法，其中所述监测通过利用光谱仪来发生。23.如权利要求1所述的方法，其中利用单种发光化合物来监测所述环境中多种不同溶剂的存在。24.如权利要求23所述的方法，其中所述多种不同溶剂中的每一种引起所述发光化合物的相对荧光发射强度的可区分变化。25.如权利要求1所述的方法，其中利用多种不同的发光化合物来监测环境中一种或多种溶剂的存在。26.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物是多孔的。27.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物呈晶格的形式。28.如权利要求27所述的方法，其中所述发光化合物中的所述金属离子与相邻发光化合物上的羧基基团配位以形成所述晶格。29.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物包含单一金属离子。30.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物包含多个相同的金属离子。31.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物包含多个不同的金属离子。32.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种金属离子选自由以下各项组成的组：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y及其组合。33.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种金属离子包括选自由以下各项组成的组的镧系元素离子：Tb、Eu、Tm及其组合。34.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物的所述磷原子被氧化。35.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物还包含一种或多种光吸收基团。36.如权利要求35所述的方法，其中所述一种或多种光吸收基团选自由以下各项组成的组：共轭基团、芳族基团、苯基、苯基基团、芳基、烯基、炔基、叠氮化物、氰基基团及其组合。37.如权利要求1所述的方法，其中所述发光化合物选自由以下各项组成的组：及其组合。38.如权利要求37所述的方法，其中M1、M2和M3中的每一者包括金属离子，所述金属离子选自由以下各项组成的组：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y及其组合。39.如权利要求37所述的方法，其中M1、M2和M3中的每一者包括选自由以下各项组成的组的镧系元素离子：Tb、Eu、Tm及其组合。40.如权利要求37所述的方法，其中R1、R2、R3、R5和R6中的每一者选自由以下各项组成的组：光吸收基团、氢、氧、含碳基团、脂族基团、非芳族基团、共轭基团、芳族基团、苯基、苯基基团、芳基基团、杂环、环状基团、烷基基团、烷基、烯基、炔基、卤化物、叠氮化物、氰基基团、甲基基团、氮基、烷氧基基团、羧基基团、羰基基团、醚、酯、乙酰基基团、乙酰氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·M·汉弗莱，布兰得利·J·霍利迪，马修·D·摩尔，塞缪尔·G·邓宁，
申请(专利权)人：德克萨斯大学系统董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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