【技术实现步骤摘要】
传感器膜、膜盖和光化学传感器
本专利技术涉及一种用于确定与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的光化学传感器。
技术介绍
用于测量测量介质中所谓分析物的特定物质的浓度或分压的光化学传感器基于例如,发荧光或发磷光的发光物质的分析物诱导的发光的猝灭(发光猝灭)原理,其在下文中也称为发光染料。该物质可以是例如有机染料。发光的示例是荧光和磷光。光化学传感器通常包括含有发光染料的膜,该膜通常由一种或多种聚合物材料形成。为了测量,使膜与测量介质接触,以使分析物可以渗透到膜中并且与发光染料相互作用。这样的膜可包括层系统,其中该层系统的各个层各自具有与其它层不同的特定化学组成,因此具有特定的性质。例如,可以提供通过选择性地允许分析物向叠层的较深层扩散而引起传感器选择性的层。其它层可以包含发光染料。另外的层可能导致叠层的机械或化学稳定性,或被设计为吸收干扰测量的环境光。这种其性质具有对传感器功能的影响的层也称为膜的功能层。为了稳定,光化学传感器的膜可以包括基底,在该基底上通过物理或化学方法施加并连接膜的另外的层。这样的传感器膜在其使用寿命中经受老化,这可能导致传感器特性的逐渐恶化,例如传感器漂移。例如,功能层中存在的物质可能降解和/或从与测量介质接触的膜中排出或洗出。这尤其涉及发光染料。传感器膜中发光染料浓度的降低可能导致光化学传感器的灵敏度降低,还可能导致测量结果严重受损。例如通过灭菌过程或与诸如强酸或强碱溶液的腐蚀性介质接触的极端的使用条件加剧传感器膜的老化,其即使在中等使用条件下也不可避免。在这种情况下,可能在 ...
【技术保护点】
1.一种用于确定与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的光化学传感器(1、10)的传感器膜(3),包括:/n-功能层(23),所述功能层(23)包括掺杂有发光染料(24)的第一聚合物基质,在被电磁辐射激发后所述发光染料的发射率可以被所述分析物改变;以及/n-第二聚合物基质,所述功能层(23)至少部分地被包封在所述第二聚合物基质中,并且所述第二聚合物基质至少在面对所述测量流体且与所述功能层(23)相邻的子区域中对所述分析物可渗透;/n其特征在于,所述传感器膜(3)包括用于标记所述传感器膜(3)的不同于所述发光染料(24)的光学可检测物质(27)。/n
【技术特征摘要】
20181127 DE 102018129969.91.一种用于确定与测量流体中的分析物的浓度相关的被测变量的光化学传感器(1、10)的传感器膜(3),包括:
-功能层(23),所述功能层(23)包括掺杂有发光染料(24)的第一聚合物基质,在被电磁辐射激发后所述发光染料的发射率可以被所述分析物改变;以及
-第二聚合物基质,所述功能层(23)至少部分地被包封在所述第二聚合物基质中,并且所述第二聚合物基质至少在面对所述测量流体且与所述功能层(23)相邻的子区域中对所述分析物可渗透;
其特征在于,所述传感器膜(3)包括用于标记所述传感器膜(3)的不同于所述发光染料(24)的光学可检测物质(27)。
2.根据权利要求1所述的传感器膜(3),
其中,所述功能层(23)形成为具有一个或多个岛状功能层元件的层。
3.根据权利要求1或2所述的传感器膜(3),
其中,所述第二聚合物基质由与所述第一聚合物基质相同的聚合物材料形成。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述传感器膜(3)具有叠层,所述叠层具有意图用于与所述测量流体接触的前侧外表面和连接至基底(20)的背侧外表面。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述第二聚合物基质包封所述功能层(23),使得所述第二聚合物基质的第一层(21)覆盖所述功能层(23)并且所述第二聚合物基质的第二层(22)布置在所述功能层(23)和所述基底(20)之间,并且其中所述第二聚合物基质的所述第一层(21)和所述第二层(22)在所述功能层(23)周围的区域中彼此化学和/或物理连接。
6.根据权利要求5所述的传感器膜(3),
其中,所述第二聚合物基质的所述第一层(21)和/或所述第二层(22)掺杂有所述光学可检测物质(27),以便标记所述传感器膜(3)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,除了掺杂所述发光染料(24)之外,所述功能层(23)的所述第一聚合物基质还掺杂有所述光学可检测物质(27),以便标记所述传感器膜(3)。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述光学可检测物质(27)从由下列各项组成的组中选择:诸如金属卟啉配合物的有机金属化合物、聚氮杂环戊烯染料——尤其是聚氮杂[18]环戊烯染料、氮杂硼烷二吡咯烷酮(Aza-BODIPY)、硼二吡咯烷酮(BODIPY)和金属酞菁配合物。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述光学可检测物质(27)是高转换材料(光子上转换材料)——尤其是呈纳米颗粒(UCNP)的形式。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述光学可检测物质(27)包括一种或多种无机发光颜料,所述一种或多种无机发光颜料由本身表现出给体受体发光或电荷转移发光或掺杂有一种或多种发光离子的无机固体组成,所述一种或多种发光离子从由下列各项构成的组中选择:
In+、Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+、Ce3+、Ce4+、Pr3+、Nd3+、Sm2+、Sm3+、Eu2+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm2+、Tm3+、Yb2+、Yb3+、Ti3+、V2+、V3+、V4+、Mn2+、Mn3+、Mn4+、Fe3+、Fe4+、Fe5+、Co3+、Co4+、Ni2+、Cu+、Ru2+、Ru3+、Pd2+、Ag+、Ir3+、Pt2+和Au+。
11.根据权利要求1至7中的任一项所述的传感器膜(3),
其中,所述光学可检测物质(27)包括电致变色材料。
12.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:安德烈亚斯·罗贝特,迈克尔·汉克,
申请(专利权)人:恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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