一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构建方法和应用技术

本公开涉及电致发光技术领域，具体为一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构件方法和应用，所述发光体系包括聚咔唑衍生物和共反应剂；所述聚咔唑衍生物具有如下式Ⅰ结构：

【技术实现步骤摘要】
一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构建方法和应用
本公开涉及电致发光
，具体为一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构建方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。电致化学发光(Electrochemiluminescence，ECL)是发光材料在电场的作用下，受到电流和电场的激发，在电极表面形成激发态物种，然后经历能量弛豫迅速返回基态的过程中产生发光的现象。ECL结合了化学发光法的超灵敏性和电化学方法的高可控性，具有高灵敏度、操作简单、可控性强、分析快速简便等独特的优势，在生物化学分析等领域展现出巨大潜力。但是，ECL试剂种类的缺乏限制了电致发光方法的发展，目前被研究最多的电化学发光活性物质有三联吡啶合钌Ru(bpy)32+、鲁米诺(1.09V)，但是他们的激发电位较高，若将其用于传感体系，会对待检测的生物分子造成伤害。因此，发展一种具有低激发电位的电致发光试剂具有重要意义，同时也是相当有挑战性的一项工作。共轭聚合物(Conjugatedpolymers,CPs)的激发电位较低，且其饱和键和不饱和键交替结构使得电子在离域的Pz轨道上与邻近碳原子的Pz轨道相互重叠形成大π键结构使得电子和能量能够沿着共轭主链传递，表现出独特的光、电性质，如荧光量子产率高、光捕获能力强、稳定性好等特性，在电化学过程中能够作为电子载体，起到信号放大的作用。但是至今，在分析化学领域里鲜见关于共轭聚合物作为电致发光试剂用于传感器信号放大的报道。且一般用于电致发光传感体系的聚合物都是水溶性的，易在检测过程中对实验结果造成假阳性影响。所以，构建一种固相的共轭聚合物电致发光体系是有重要意义的。
技术实现思路
为了解决液相电致发光体系的假阳性现象，本公开提供了一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构件方法和应用，该电致发光体系既能保留共轭聚合物的强电致发光信号，又能改善传统液相电致发光体系的假阳性现象。具体地，本公开的技术方案如下所述：在本公开的第一方面，一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，所述发光体系包括聚咔唑衍生物和共反应剂；所述聚咔唑衍生物具有如下式Ⅰ结构：式Ⅰ中，聚合度n＝50-72；聚咔唑衍生物的烷基CnH2n+1中的n为2-20，优选的，为2,4,8,16；所述共反应剂包括三丙胺。在本公开的第二方面，一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系的构建方法，将聚咔唑衍生物、粘结剂、有机溶剂混合后球磨；球磨后的样品修饰到工作电极表面上，烘干后浸于共反应剂中，获得电致发光体系。在本公开的第三方面，所述的固相聚咔唑衍生物电致发光体系和/或所述的构建方法在传感器信号放大领域中的应用。本公开中的一个或多个技术方案具有如下有益效果：(1)、通过探究聚咔唑类衍生物电致发光体系的工作电极、共反应剂、温度、粘合剂等因素，构建了具有优异ECL性能的固相聚咔唑衍生物电致发光体系，该电致发光体系既能保留共轭聚合物的强电致发光信号，又能改善传统液相电致发光体系的假阳性现象，提高检测可信性和灵敏性。(2)、本公开对不同烷基链长聚咔唑衍生物ECL信号的比较对于聚合物电致发光材料结构和ECL性能的关系也有一定指示作用，对于电致发光材料的发展是有意义的。(3)、本公开提供了一种ECL信号优异的聚咔唑衍生物电致发光体系，该ECL体系能循环数十周都能保持稳定的信号。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1：为实施例1所述的电致发光体系电致化学发光谱图。图2：为实施例1所述的电致发光体系ECL信号产生机理图。图3：为实施例1所述的不同烷基链长的聚咔唑衍生物的ECL信号谱图。图4：为实施例1所述的不同共反应剂的电致发光体系的ECL信号谱图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本公开。应理解，这些实施例仅用于说明本公开而不用于限制本公开的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本专利技术所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本专利技术所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。目前，用于电致发光传感体系的聚合物都是水溶性的，易在检测过程中对实验结果造成假阳性影响，为此，本公开提供了一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系及其构件方法和应用。在本公开的一种实施方式中，一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，所述发光体系包括聚咔唑衍生物和共反应剂；所述聚咔唑衍生物具有如下式Ⅰ结构：式Ⅰ中，聚合度n＝50-72；聚咔唑衍生物的烷基CnH2n+1中的n为2-20，优选的，为2,4,8,16；所述共反应剂包括三丙胺。进一步地，所述共反应剂由三丙胺/磷酸盐缓冲液(PBS)组成；进一步地，为0.02M三丙胺/磷酸盐缓冲液(0.1MPBS,pH7.4)。聚咔唑衍生物与共反应剂三丙胺的作用机理：对工作电极上施加一定的电压，聚合物释放电子发生氧化反应带正电荷P.+，同时，电极表面的三丙胺也释放电子发生氧化反应成为阳离子激发态TPrA.+，并迅速自发脱去一个质子成为激发态TPrA+，这样，在反应体系中就存在具有强氧化性的P.+和具有强还原性的激发态三丙胺TPrA+，二者发生氧化还原反应，使P.+还原成激发态的P*，其能量来源于P.+与TPrA+之间的电势差，激发态P*以电致化学发光信号的形式释放能量，成为基态的P。上述化学发光过程后，反应体系中仍存在P和TPrA，使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行，这样，整个反应过程可以循环进行。该电致发光体系既能保留共轭聚合物的强电致发光信号，又能改善传统液相电致发光体系的假阳性现象。该类聚咔唑衍生物电致发光材料在三丙胺共反应剂中有优异的电致化学发光信号，且背景低、信号稳定，便于推广使用，具有广泛的应用范围。进一步地，式Ⅰ聚咔唑衍生物的烷基为乙基、丁基、辛基、十六烷基中的一种，通过控制烷基链长，能够控制ECL信号，并且，发现，随着烷基链长度的增加，ECL信号越强。该类聚咔唑衍生物电致发光材料在三丙胺共反应剂中有优异的电致化学发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，所述发光体系包括聚咔唑衍生物和共反应剂；所述聚咔唑衍生物具有如下式Ⅰ结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，所述发光体系包括聚咔唑衍生物和共反应剂；所述聚咔唑衍生物具有如下式Ⅰ结构：



式Ⅰ中，聚合度n＝50-72；聚咔唑衍生物的烷基CnH2n+1中的n为2-20，优选的，为2,4,8,16；所述共反应剂包括三丙胺。


2.如权利要求1所述的一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，式Ⅰ聚咔唑衍生物的烷基为乙基、丁基、辛基、十六烷基中的一种。


3.如权利要求1所述的一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，所述共反应剂由三丙胺/磷酸盐缓冲液(PBS)组成；进一步地，为0.02M三丙胺/磷酸盐缓冲液(0.1MPBS,pH7.4)。


4.如权利要求1所述的一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，所述电致发光体系还包括工作电极、粘合剂、电致化学发光仪；所述工作电极选自导电玻璃(ITO)、玻碳电极、金电极、铂电极或银电极；优选的，为ITO导电玻璃；所述粘合剂选自聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟磺酸型聚合物溶液(Nafion)、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈或丁苯橡胶乳液；优选的，为聚偏氟乙烯。


5.如权利要求4所述的一种固相聚咔唑衍生物电致发光体系，其特征是，电致化学发光仪的光电倍增管高压为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张献，侯鹏冲，刘宇欣，卢倩，姚金水，刘钦泽，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37