System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料及其制备方法和应用技术

技术编号:40458105 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:14
本发明专利技术公开了一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料及其制备方法和应用,属于温度传感、配位化学和有机发光染料等众多技术领域。本材料的结构通式为:[AlO<subgt;5</subgt;C<subgt;8</subgt;H<subgt;5</subgt;·X<subgt;n</subgt;],式中AlO<subgt;5</subgt;C<subgt;8</subgt;H<subgt;5</subgt;为金属有机框架MIL‑53(Al),X为发光染料,0<n≤6;其制备方法简单,利用金属框架和发光染料一步完成,反应条件温和,发光效率高,同时具有染料的双重激基缔合物发射峰,且两峰的强度比与温度具有良好的函数关系,灵敏度可达1.2%K<supgt;‑1</supgt;,可实现自校准温度探测,可避免实验因素如激发光源和探测器产生的影响,可作为一种新型温度传感材料在低温附近传感领域获得实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于温度传感、配位化学和有机发光染料等众多,具体涉及一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料及其制备方法。


技术介绍

1、在科学研究和工业生产领域,温度是一个极重要的物理参数。传统温度探测器的性能在各种极端环境(强电磁场、极低场、高速移动的目标等)下往往显得捉襟见肘,因此研究者正积极开发新型温度探测的方法于近年来开始受到关注。相比于传统温度探测器,荧光温度探测器具有高灵敏度、高响应能力、抗电磁干扰、非接触测量的优势,有望满足极低温环境、生物体内、高速移动的目标温度探测等特殊条件下的要求。

2、金属有机框架(metal-organic frameworks,mofs)材料是近年来迅速发展的一类由金属离子或金属簇与有机桥联配体通过配位作用自组装形成的新型多孔晶体材料。mofs兼具无机材料和有机材料的特性,因此其具有更加多样化的理化性质。研究者通过引入具有发光性质的金属中心和有机配体得到了具有发光性能的mofs。发光mofs是一种极具发展前景的功能材料,其在非线性光学、光催化、电致发光器件、生物医学成像、荧光传感器等领域具有潜在的应用。与单纯的有机或无机发光材料相比,发光mofs表现出非凡的发光性能。从结构上来看,这是由于mofs具有晶态的多孔结构,通过调节孔道尺寸和改变配体结构可以得到丰富的组合。

3、通过合理的选择有机染料作为发光中心,可以获得对温度敏感的具有染料多重激基缔合物发射的金属有机框架-染料复合材料,这为开发新型具有自校准特性的荧光温度传感材料提供了新的便捷途径。目前探索相关材料的荧光温度传感特性的报道还很少,对温度敏感范围相近且有很大改善的空间。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种自校准荧光传感材料,该材料材料具有较高灵敏度,适用于低温检测;本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种自校准荧光温度传感材料的制备方法,该制备方法具有工艺简便,绿色安全环保等特点。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

3、一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料,自校准荧光温度传感材料的结构通式为:[alo5c8h5·xn],式中alo5c8h5为金属有机框架mil-53(al),x为发光染料,0<n≤6。

4、作为优选,所述发光染料选自荧蒽、并四苯、并五苯、晕苯、苝、芘、三亚苯、芴、9,9-二甲基芴、氧芴、硫芴、2,3-苯并芴、1,2-苯并芴和6,12-二氢茚并[1,2-b]芴中的任意一种,结构式如下:

5、

6、一种制备适用于低温的自校准荧光温度传感材料的方法,将发光染料与金属有机框架mil-53(al)均匀混合,置于真空条件或一定体积的溶剂中,将混合物放入密闭的反应管中充分反应,冷却至室温,得到金属有机框架-染料复合材料。

7、作为优选,所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或两种。

8、作为优选,所述发光染料与金属有机框架mil-53(al)之间的摩尔比为0.5~10:1。

9、作为优选,所述反应温度为50~200℃,反应时间为1~3天。

10、作为优选,所述溶剂用量为1~100ml/g mil-53(al)。

11、所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,所获得的自校准荧光温度传感材料。

12、所述的自校准荧光强度传感材料在低温区域内荧光温度检测中的应用。

13、所述的自校准荧光强度传感材料在低温区域内荧光温度检测中的应用,过程为:通过光纤光谱仪获得涂敷在待测物体表面的荧光温度传感材料的光谱,光谱仪进一步将发光强度比值转换成绝对温度。

14、相比于现有技术,本专利技术的优点:

15、(1)本专利技术的金属有机框架-染料复合材料结构简单,性能优良,无需使用稀土金属和结构复杂的有机染料;

16、(2)本专利技术的金属有机框架-染料复合材料制备工艺简单,无需使用苛刻条件,能耗低;

17、(3)本专利技术的金属有机框架-染料复合材料发光效率高,同时具有染料的双重激基缔合物发射峰,且两峰的强度比与温度具有清晰的函数关系,测温相对灵敏度最大可达1.01%k-1,可实现自校准温度探测,可避免实验因素如激发光源和探测器产生的影响,可作为一种新型温度传感材料在低温附近传感领域获得实际应用。

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【技术保护点】

1.一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料,其特征在于,自校准荧光温度传感材料的结构通式为:[AlO5C8H5·Xn],式中AlO5C8H5为金属有机框架MIL-53(Al),X为发光染料,0<n≤6。

2.根据权利要求1所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料,其特征在于,所述发光染料选自荧蒽、并四苯、并五苯、晕苯、苝、芘、三亚苯、芴、9,9-二甲基芴、氧芴、硫芴、2,3-苯并芴、1,2-苯并芴和6,12-二氢茚并[1,2-b]芴中的任意一种。

3.一种制备权利要求1所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的方法,其特征在于,将发光染料与金属有机框架MIL-53(Al)均匀混合,置于真空条件或溶剂中,将混合物放入密闭的反应管中充分反应,冷却至室温,得到金属有机框架-染料复合材料。

4.根据权利要求3所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或两种。

5.根据权利要求3所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,其特征在于,所述发光染料与金属有机框架MIL-53(Al)之间的摩尔比为0.5~10:1。

6.根据权利要求3所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,其特征在于,所述反应温度为50~200℃,反应时间为1~3天。

7.根据权利要求3所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂用量为1~100mL/g MIL-53(Al)。

8.权利要求3-7任一项所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,所获得的自校准荧光温度传感材料。

9.权利要求8所述的自校准荧光强度传感材料在低温区域内荧光温度检测中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,过程为:通过光纤光谱仪获得涂敷在待测物体表面的荧光温度传感材料的光谱,光谱仪进一步将发光强度比值转换成绝对温度。

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【技术特征摘要】

1.一种适用于低温的自校准荧光温度传感材料,其特征在于,自校准荧光温度传感材料的结构通式为:[alo5c8h5·xn],式中alo5c8h5为金属有机框架mil-53(al),x为发光染料,0<n≤6。

2.根据权利要求1所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料,其特征在于,所述发光染料选自荧蒽、并四苯、并五苯、晕苯、苝、芘、三亚苯、芴、9,9-二甲基芴、氧芴、硫芴、2,3-苯并芴、1,2-苯并芴和6,12-二氢茚并[1,2-b]芴中的任意一种。

3.一种制备权利要求1所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的方法,其特征在于,将发光染料与金属有机框架mil-53(al)均匀混合,置于真空条件或溶剂中,将混合物放入密闭的反应管中充分反应,冷却至室温,得到金属有机框架-染料复合材料。

4.根据权利要求3所述的适用于低温的自校准荧光温度传感材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋林夏春来牛犇黄坤贾志祥吴倩滕飞
申请(专利权)人:江苏联环药业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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