薄膜荧光传感器研究进展
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薄膜传感器的原理及应用1. 薄膜传感器的概述薄膜传感器是一种基于薄膜材料的传感器,利用薄膜材料的特性来测量和检测各种物理量。
薄膜传感器具有小巧轻便、灵敏度高、可靠性好等优点,已被广泛应用于工业自动化、生物医学、环境监测等领域。
2. 薄膜传感器的工作原理薄膜传感器的工作原理基于薄膜材料在外部作用下的物理和化学变化。
常见的薄膜材料包括聚合物薄膜、金属薄膜和半导体薄膜等。
2.1 聚合物薄膜传感器聚合物薄膜传感器的工作原理是利用聚合物材料在吸附物质后的体积或电学性质的变化来测量和检测物质的浓度、压力等物理量。
当目标物质接触到聚合物薄膜时,聚合物膨胀或溶解,并产生相应的电信号。
2.2 金属薄膜传感器金属薄膜传感器的工作原理是利用金属膜的电阻、电容或感应变化来检测外部物理量。
当外部物理量作用在金属薄膜上时,金属膜的电学性质会发生变化,从而产生相应的电信号。
2.3 半导体薄膜传感器半导体薄膜传感器的工作原理是基于半导体薄膜材料在外界作用下的电学性质变化。
半导体薄膜传感器通常由一层或多层半导体薄膜组成,当目标物质接触到薄膜表面时,薄膜的电阻或电容会发生变化,从而产生相应的电信号。
3. 薄膜传感器的应用领域薄膜传感器具有广泛的应用领域,以下列举了几个典型的应用领域:•工业自动化:薄膜传感器可用于测量温度、压力、流量等工业过程中的物理量,用于控制和监测生产过程。
•生物医学:薄膜传感器可用于测量生物体内的体温、血压、心率等生理参数,用于医学监测和诊断。
•环境监测:薄膜传感器可用于检测大气中的污染物浓度、土壤中的湿度、水质中的PH值等环境参数,用于环境监测和保护。
•智能穿戴设备:薄膜传感器可用于智能手表、智能眼镜等设备中,用于检测人体姿态、运动状态等信息。
•汽车工业:薄膜传感器可用于汽车中的空气质量监测、胎压监测等应用,提高汽车驾驶的安全性和舒适性。
4. 薄膜传感器的发展趋势随着科技的不断进步和应用领域的扩展,薄膜传感器也在不断发展和创新。
薄膜的抗针孔研究进展近年来,薄膜材料广泛应用于包装、光电和电子等领域,但由于制备过程中难以避免的一些缺陷,如针孔,往往会影响薄膜的性能和使用寿命。
因此,对薄膜的抗针孔性能进行研究和改进,成为了当前材料科学领域的一个重要课题。
针孔是薄膜中最常见的缺陷之一,通常由于制备过程中的微小尘埃或气泡引起。
这些针孔会对薄膜的隔离性、机械性能、光学透明度和耐腐蚀性等方面产生负面影响。
针孔的存在使得薄膜在使用过程中容易受到外界物质的侵入,降低了材料的性能和稳定性。
针孔的检测方法多种多样,传统的方法包括用肉眼观察、用显微镜观察以及使用染料渗透等。
然而,这些方法通常要求操作人员具有较高的专业知识和经验,并且需要进行繁琐的实验操作,限制了其应用范围。
因此,如何开发出一种简便、快速而准确的针孔检测方法成为当前研究的重点之一。
随着科技的发展,一些新的检测方法逐渐被引入到薄膜的抗针孔研究中。
例如,近年来,纳米材料和纳米技术的应用在薄膜领域取得了巨大的突破。
研究人员通过添加纳米颗粒或纳米纤维到薄膜中,可以有效地填充针孔并提高薄膜的隔离性能。
此外,还可以利用纳米材料的独特性质,如强吸附性和高导电性,开发出一些基于纳米材料的针孔检测技术。
例如,研究人员可以制备一种具有高灵敏度的纳米传感器来检测薄膜中的针孔。
这些纳米传感器可以通过表面增强拉曼光谱、荧光或电化学等方法来实现对针孔的高灵敏度检测。
另外,一些研究人员也开发了一些基于光学原理的针孔检测技术。
例如,使用高分辨率显微镜和红外光谱仪等仪器可以对薄膜进行全面的检测分析,从而发现并定位针孔缺陷。
此外,还可以利用近红外光谱技术来实现对薄膜中微小缺陷的无损检测。
这些光学方法具有无损性、非接触性和高灵敏性的特点,能够提供对薄膜针孔的快速、准确的检测。
此外,一些研究人员还通过改变薄膜的制备工艺和材料配方等方面,来提高薄膜的抗针孔性能。
例如,在制备过程中加入一些特殊添加剂,如表面活性剂、纳米填料和交联剂等,可以提高薄膜材料的粘度、致密性和表面张力等性能,从而降低针孔的形成。
持久发光纳米材料合成及生物医学应用研究进展1. 持久发光纳米材料的合成方法研究进展a)化学气相沉积法(CVD):这是一种常用的制备纳米材料的方法,通过在真空环境下将反应物转化为固态颗粒。
这种方法可以精确控制纳米颗粒的大小、形状和组成,从而实现对持久发光纳米材料的有效合成。
研究人员已经成功地利用化学气相沉积法合成了多种持久发光纳米材料,如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
b)液相外延法(LPE):这是一种通过在基底上生长薄膜的方法来制备纳米材料的方法。
与CVD相比,LPE具有更高的生长速率和更好的晶体质量,因此在制备高质量的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用液相外延法合成了多种持久发光纳米材料,如硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的可控性和可调性,因此在制备具有特定性质的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用溶胶凝胶法合成了多种持久发光纳米材料,如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的沉积速度和较低的能耗,因此在制备大面积的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用电化学沉积法合成了多种持久发光纳米材料,如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
随着各种合成方法的研究和发展,持久发光纳米材料的种类和性能不断丰富,为生物医学领域的应用提供了更多的可能性。
随着科学技术的进一步发展,我们有理由相信持久发光纳米材料将在生物医学领域发挥更加重要的作用。
1.1 化学还原法化学还原法的优点在于合成过程简单、成本低廉,且可以制备出具有较高发光强度和稳定性的纳米材料。
该方法也存在一定的局限性,如还原剂的选择受到金属离子还原能力的限制,导致合成的纳米材料性能可能不尽如人意;此外,还原过程中可能产生副产物,影响纳米材料的纯度和发光性能。
为了克服这些局限性,研究人员需要不断优化还原剂的选择、反应条件以及后续纯化工艺,以实现更高效、更稳定的持久发光纳米材料合成。
第43 卷 第 1 期2024 年1 月Vol.43 No.11~18分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO (Journal of Instrumental Analysis )荧光纳米探针的合成及其应用研究进展侯可心,丁晟,杨焜,王在玺,李钒*(军事科学院系统工程研究院,天津 300171)摘要:近年来涌现的荧光纳米探针独特的尺寸及结构赋予其优异的光稳定性、较高的荧光量子产率、可调的激发发射波长等众多优势,引起科研工作者的广泛关注。
荧光纳米探针作为一类重要的光响应性纳米材料在小分子及生物大分子检测、细胞成像、活体诊断等领域具有广阔的应用前景,有望成为传统有机荧光染料的理想替代物。
该文针对目前研究较多的量子点、金属纳米簇及金属-有机框架及其他纳米荧光探针,介绍了其结构组成、物理化学性质等基本性质,并着重阐述其主要合成方法以及在化学传感、生物医学等领域的应用及研究进展,最后对目前该领域的发展前景做出总结及展望。
关键词:荧光纳米探针;光响应性;量子点;金属纳米簇;金属-有机框架中图分类号:O657.3;G353.11 文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2024)01-0001-18Research Progress of Design ,Synthesis and Application of Fluo⁃rescent Nanoprobe HOU Ke -xin ,DING Sheng ,YANG Kun ,WANG Zai -xi ,LI Fan *(Institute of Medical Support Technology ,Academy of System Engineering of Academy of Military Sciences ,Tianjin 300171,China )Abstract :In recent years the unique size and structure of fluorescent nanoprobe would give it excel⁃lent performances including good photo stability ,high fluorescence quantum yield and the adjustable length of the excitation and emission wavelengths ,and these advantages attract wide attention of re⁃searchers. Fluorescent nanoprobe as an important kind of photo -responsive nanomaterial is consid⁃ered promising in many fields such as small molecules detection ,biomacromolecules detection ,cel⁃lular imaging and real -time in vivo diagnosis ,and is expected to become an ideal substitute for tradi⁃tional organic fluorescent dyes. The aim of this review is to provide a survey on the research progress of the main materials such as quantum dots ,metal nanoclusters and metal organic frameworks ,in⁃cluding structure and physicochemical property ,especially the synthetic method and the application in chemical sensing and biomedical fields ,while finally make summary and prospect.Key words :fluorescent nanoprobe ;photo -response ;quantum dots ;metal nanoclusters ;metal or⁃ganic frameworks 荧光探针作为一种荧光传感器,以荧光物质为指示剂,可通过荧光信号变化用于对特定分子的检测。
光学薄膜技术的最新进展光学薄膜技术是一门涉及光学、物理、材料科学等多个领域的交叉学科,近年来随着科技的不断发展,光学薄膜技术也取得了许多重要的突破和进展。
本文将就光学薄膜技术的最新进展进行探讨,介绍一些新的技术和应用,展望未来的发展方向。
一、多功能光学薄膜材料的研究随着人们对光学器件性能要求的不断提高,传统的光学薄膜材料已经不能完全满足需求。
因此,研究人员开始着手开发具有多功能性能的光学薄膜材料。
这些材料不仅具有优异的光学性能,还具备其他特殊功能,如抗污染、抗划伤、防紫外线等。
通过在材料表面引入特殊的功能性分子或纳米结构,可以赋予光学薄膜材料更多的特性,提高其在实际应用中的稳定性和耐用性。
二、纳米光学薄膜的制备技术纳米技术的发展为光学薄膜技术带来了新的机遇。
利用纳米技术制备的纳米光学薄膜具有更高的光学性能和更广泛的应用领域。
通过控制纳米结构的形貌和尺寸,可以调控光学薄膜的光学性质,实现对光的吸收、透射和反射的精确控制。
同时,纳米光学薄膜还具有更好的光学均匀性和稳定性,能够有效减小光学器件的色散和损耗,提高其性能和可靠性。
三、光学薄膜在光学器件中的应用光学薄膜在光学器件中有着广泛的应用,如反射镜、透镜、滤光片等。
随着光学器件对性能要求的不断提高,光学薄膜技术也在不断创新和发展。
近年来,一些新型光学器件如光子晶体、纳米光栅等开始受到关注,这些器件对光学薄膜的性能和稳定性提出了更高的要求。
因此,研究人员在光学薄膜的制备工艺、材料选择和性能优化方面进行了大量的研究,取得了许多重要的成果。
四、光学薄膜技术在光通信领域的应用光通信作为一种高速、大容量的通信方式,对光学器件的性能要求极高。
光学薄膜技术在光通信领域有着重要的应用,如光纤通信、激光器、光学放大器等。
近年来,随着5G通信的快速发展,光通信技术也得到了迅速推广,对光学薄膜技术提出了更高的要求。
研究人员通过优化光学薄膜的设计和制备工艺,提高其在光通信器件中的性能和可靠性,推动了光通信技术的进步和发展。
用于叶酸检测的荧光传感器构建及应用研究进展李伊宁,黄昆仑,姚志轶*(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)摘 要:叶酸是一种水溶性B 族维生素。
快速且准确地检测叶酸是保证食品药品安全有效的重要手段,也是辅助临床诊断的有效途径。
近年来,基于荧光传感器的叶酸检测方法因其更快的响应速度、更高的灵敏度和便捷性而受到广泛关注。
本文按照构建检测叶酸用荧光传感器所用的材料进行分类,对不同类型传感器的构建及其特点进行综述。
此外,介绍了这些传感器在食品药品质量控制、临床检测评估和细胞成像等方面的应用情况,并对其发展方向和应用前景进行了展望。
关键词:叶酸;荧光传感器;质量控制;分析检测Progress in the Construction and Application of Fluorescence Sensors for the Detection of Folic AcidLI Yining, HUANG Kunlun, YAO Zhiyi *(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing100083, China)Abstract: Folic acid is a water-soluble B vitamin. The rapid and accurate detection of folic acid is of great significance for ensuring the safety and effectiveness of food and medicine and assisting in the clinical diagnosis of diseases. In recent years, folic acid sensors based on fluorescent probes have received more and more attention due to their fast response, high sensitivity and convenience. In this review, the construction and characteristics of fluorescence sensors based on different sensing materials for the detection of folic acid are summarized. Moreover, the application of these sensors in food and drug quality control, clinical detection and evaluation, and cell imaging is reviewed. Finally, future directions and prospects are discussed.Keywords: folic acid; fluorescence sensor; quality control; analysis and detection DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200407-090中图分类号:TS207.3 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2021)09-0214-08引文格式:李伊宁, 黄昆仑, 姚志轶. 用于叶酸检测的荧光传感器构建及应用研究进展[J]. 食品科学, 2021, 42(9): 214-221. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200407-090. LI Yining, HUANG Kunlun, YAO Zhiyi. Progress in the construction and application of fluorescence sensors for the detection of folic acid[J]. Food Science, 2021, 42(9): 214-221. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200407-090. 收稿日期:2020-04-07基金项目:国家自然科学基金面上项目(31871877);中国农业大学2018年本科生科研训练计划项目第一作者简介:李伊宁(1997—)(ORCID: 0000-0002-0500-7039),女,本科生,研究方向为食品安全与快速检测。
芘丁酸在玻璃基片表面的单层自组装高博;晏华;王雪梅【摘要】A fluorescent film was fabricated by chemical immobilization of 1-pyrenebutyric acid on a glass wafer surface, the SAMs layers were characterized by wettability studies and fluorescence measurements. The effect of temperature to the reaction between amidocyanogen and 1-pyrenebutyric acid on the wafer surface was shown by fluorescence spectra. The fluorescence and stability of the film in different solvent were studied. It is shown that immersing in solution at lower temperature producing significant improvements in the quality of the film.Finally,medium has significant effect on the stability of the film.%利用表面反应,在玻璃基片表面引入芘丁酸分子,制备成单分子层自组装荧光薄膜,测定了薄膜的润湿性和荧光光谱,考察了酰胺化温度对荧光传感薄膜荧光特性的影响,探究了薄膜在不同溶剂中的稳定性.结果表明,芘丁酸分子成功地固定在玻璃基片表面,降低温度对酰胺化反应有利,以及不同的介质对薄膜的稳定性有较大影响.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)004【总页数】4页(P599-602)【关键词】芘;荧光;薄膜传感器;自组装单层膜【作者】高博;晏华;王雪梅【作者单位】中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311【正文语种】中文【中图分类】TB3811 引言荧光传感器可分为薄膜荧光传感器与均相荧光传感器。