Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

12
É É lettartam m lettartam m é é r r é é sen alapul sen alapul ó ó fluoreszcens fluoreszcens optikai pH szenzor optikai pH szenzor Sz Sz é é chenyi Aleksandar chenyi Aleksandar 1 1 , Kov , Kov á á cs Barna cs Barna 1,2 1,2 1 1 D D é é l l - - Dun Dun á á nt nt ú ú li Kooper li Kooper á á ci ci ó ó s Kutat s Kutat á á si K si K ö ö zpontot zpontot 7632 P 7632 P é é cs, M cs, M ó ó ra Ferenc u. 72/A. ra Ferenc u. 72/A. 2 2 PTE TTK PTE TTK Á Á ltal ltal á á nos nos é é s Fizikai K s Fizikai K é é mia Tansz mia Tansz é é k k 7624 P 7624 P é é cs, Ifj cs, Ifj ú ú s s á á g u. 6. g u. 6.

Transcript of Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

Page 1: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

ÉÉlettartam mlettartam m éérréésen alapulsen alapul óó fluoreszcens fluoreszcens optikai pH szenzor optikai pH szenzor

SzSzééchenyi Aleksandarchenyi Aleksandar11, Kov, Kováács Barnacs Barna1,21,2

11 DDééll--DunDunáántntúúli Kooperli Kooperáácicióós Kutats Kutatáási Ksi Köözpontotzpontot7632 P7632 Péécs, Mcs, Móóra Ferenc u. 72/A.ra Ferenc u. 72/A.

2 2 PTE TTK PTE TTK ÁÁltalltaláános nos éés Fizikai Ks Fizikai Kéémia Tanszmia Tanszéékk7624 P7624 Péécs, Ifjcs, Ifjúússáág u. 6.g u. 6.

Page 2: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Optikai pH szenzorok:

pH indikátor festékek abszorbancia mérés (pK)

pH indikátor festékek fluoreszcencia változása:

- intenzitásmérés-intenzitás aránymérés-élettartammérés

-mérési módszerek:-impulzus módszer-frekvencia moduláció

mod2tan

fπτ Φ=

Page 3: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

ref

ind

refref

refref

indrefrefm A

A

A

AA⋅

Φ+Φ=

Φ⋅+Φ⋅

=Φsin

1cot

sin

coscot

DLR (DLR (DualDual LifetimeLifetime ReferencingReferencing))KettKettőős s éélettartam referencia mlettartam referencia móódszerdszer

kettkett őő fluorffluorf óór r hasznhaszn áálattlattpH pH éérzrzéékeny rkeny röövid vid éélettartamlettartamúú ((τ∼τ∼nsns))pH fpH füüggetlen hosszggetlen hosszúú éélettartamlettartamúú referencia referencia fluoroforfluorofor ((τ∼ τ∼ µµss −−msms))

Page 4: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

APN szintAPN szintéézisezise

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

N-alil-4-peperazinil-1,8-nafatlimid47

N-alil-4-peperazinil-1,8-nafatalimid

Page 5: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

Fluoreszcencia kioltFluoreszcencia kioltáás PET mechanizmussals PET mechanizmussal

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Page 6: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

APN abszorbancia spektrumai különböző pH értékeknél

APN fluoreszencia spektrumai különböz ő pH értékeknél

Page 7: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

Referencia fluorofortris(difenilfenantrolin)rutenium(II)

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Gerjesztési maximum 430 nm

Emissziós maximum 600 nm

Page 8: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

Szenzor kSzenzor kéészszííttéésese

Referencia anyag kReferencia anyag k éészszííttéése:se:szolszol--ggéél technika:TEOS, l technika:TEOS, EtOHEtOH, , HClHCl, , RuRu komplex, komplex, ArAr atmoszfatmoszfééra 200ra 200°°CCporitporitááss 100100µµmm

Szenzor rSzenzor rééteg kteg kéészszííttéése:se:1. szol1. szol--ggéél technika:APN, (VTEOS)l technika:APN, (VTEOS)viniltrietoxiszilviniltrietoxisziláánn, UV 366 nm 30perc 25, UV 366 nm 30perc 25°°CC

2.szol2.szol--ggéél technika: l technika: RuRu komplexet tartalmazkomplexet tartalmazóó mikrormikroréészecskszecskéék, TEOS, k, TEOS, EtOHEtOH,,HClHCl30 perc ultrahang 2530 perc ultrahang 25°°CC

3.3.üüveg hordozveg hordozóó: : spinspin--coatingcoating (600 (600 rpmrpm), ), szszááritritááss 3 3 óóra 25ra 25°°CC

4. g4. géélesedlesedéés: 3 s: 3 óóra 80ra 80°°CC

5. kondicion5. kondicionáálláás: 5% s: 5% ammoniaammonia oldat 3 oldat 3 óóra ra

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Page 9: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Kisérleti berendezés

Optikai szürő400 nm

Reflexiós optikaiszál

Optikai szürő500 nm

Szenzor rétegÁtfolyó cella

PM

LED

LOCK IN

Page 10: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Frekvencia modulációs mérés

Page 11: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

Szenzor rSzenzor rééteg kalibrteg kalibráácicióós gs göörberbe

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

Fáz

is s

zög

eltó

ldás

(fok

)

pH

y = -1,097x + 58,604R2 = 0,9688

Page 12: Élettartam mérésen alapuló fluoreszcens optikai pH szenzor

KKööszszöönnöömm megtisztelmegtisztelőő figyelmfigyelm üüketket

DDKKK Innovációs Nonprofit Zrt.

DDKKK Cooperative Research Center Incorporated

PTE TTK PTE TTK ÁÁltalltaláános nos éés Fizikai Ks Fizikai Kéémia Tanszmia Tanszéékk