کاربردهای گسیل القایی تجمعی در حوزه حسگرهای شیمیایی چیست؟

انتشار ناشی از تجمع (AIE) یک پدیده شگفت انگیز است که حوزه سنجش شیمیایی را متحول کرده است. به عنوان یک تامین کننده AIE، من از نزدیک شاهد بودم که چگونه این فناوری بازی را تغییر می دهد. در این وبلاگ، من برخی از کاربردهای جالب AIE در سنجش شیمیایی را به اشتراک خواهم گذاشت.

مبانی AIE

قبل از اینکه به برنامه‌ها بپردازیم، اجازه دهید به سرعت مرور کنیم که AIE چیست. معمولاً مواد فلورسنت سنتی هنگام تجمع درخشندگی خود را از دست می‌دهند، پدیده‌ای که به عنوان خاموشی ناشی از تجمع (ACQ) شناخته می‌شود. اما مواد AIE متفاوت است. زمانی که در حالت محلول قرار می گیرند، به سختی نور ساطع می کنند، اما وقتی جمع می شوند، فلورسانس آنها دیوانه وار روشن می شود! این ویژگی منحصر به فرد آنها را در سنجش شیمیایی فوق العاده مفید می کند.

تشخیص یون های فلزی

یکی از مهمترین کاربردهای AIE در سنجش شیمیایی، تشخیص یون های فلزی است. یون های فلزی زمانی که در غلظت های بالا وجود داشته باشند می توانند برای محیط زیست و سلامتی ما مضر باشند. به عنوان مثال، یون های فلزات سنگین مانند جیوه، سرب و کادمیوم سمی هستند.

حسگرهای مبتنی بر AIE می توانند این یون های فلزی را با حساسیت و گزینش پذیری بالا تشخیص دهند. هنگامی که یک مولکول AIE با یک یون فلزی خاص برهمکنش می کند، باعث تجمع مولکول های AIE می شود که به نوبه خود منجر به افزایش قابل توجه فلورسانس می شود. این تغییر در فلورسانس را می توان به راحتی اندازه گیری کرد و به ما امکان می دهد غلظت یون فلزی را در نمونه تعیین کنیم.

به عنوان مثال، برخی از حسگرهای AIE برای تشخیص یون‌های جیوه طراحی شده‌اند. این حسگرها بسیار مختص جیوه هستند و حتی مقدار کمی جیوه در یک نمونه می تواند باعث تغییر قابل توجهی در فلورسانس شود. این برای نظارت بر محیط زیست بسیار مهم است، زیرا ما می توانیم به سرعت و با دقت آلودگی جیوه را در منابع آب تشخیص دهیم.

تشخیص ترکیبات آلی

مواد AIE همچنین در تشخیص ترکیبات آلی عالی هستند. ترکیبات آلی در همه جا وجود دارند، از مواد شیمیایی صنعتی گرفته تا مولکول های بیولوژیکی. برخی از ترکیبات آلی مانند حلال ها و آفت کش ها می توانند مضر باشند.

حسگرهای مبتنی بر AIE را می توان برای تشخیص ترکیبات آلی خاص طراحی کرد. به عنوان مثال، برخی از حسگرهای AIE می توانند ترکیبات آلی فرار (VOCs) را شناسایی کنند. VOC ها از منابع زیادی از جمله رنگ ها، حلال ها و پلاستیک ها منتشر می شوند. آنها می توانند باعث مشکلات سلامتی مانند سردرد، سرگیجه و حتی سرطان شوند.

هنگامی که یک حسگر AIE با یک VOC تماس پیدا می کند، برهمکنش بین مولکول AIE و VOC می تواند منجر به تجمع و افزایش فلورسانس شود. به این ترتیب می‌توانیم از این حسگرها برای نظارت بر سطوح VOC در محیط‌های داخلی و خارجی استفاده کنیم.

یکی دیگر از کاربردهای جالب، تشخیص مولکول های بیولوژیکی است. حسگرهای AIE را می توان برای شناسایی مولکول های زیستی مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک طراحی کرد. به عنوان مثال، در تشخیص سرطان، حسگرهای AIE می توانند نشانگرهای زیستی خاصی را در خون تشخیص دهند. هنگامی که نشانگر زیستی به حسگر AIE متصل می شود، باعث تجمع و تغییر در فلورسانس می شود که می تواند برای تشخیص وجود سرطان در مراحل اولیه استفاده شود.

سنجش گاز

سنجش گاز حوزه دیگری است که در آن AIE پتانسیل بالایی از خود نشان می دهد. گازهایی مانند اکسیژن، دی اکسید کربن و آمونیاک می توانند تاثیر زیادی بر محیط زیست و سلامت ما داشته باشند.

حسگرهای گاز مبتنی بر AIE با تغییر خواص فلورسانس خود در هنگام تعامل با یک گاز خاص کار می کنند. به عنوان مثال، برخی از مواد AIE می توانند اکسیژن را تشخیص دهند. هنگامی که سنسور AIE در معرض اکسیژن قرار می گیرد، مولکول های اکسیژن با مولکول های AIE تعامل می کنند و باعث تغییر در حالت تجمع و فلورسانس آنها می شود. این می تواند برای نظارت بر سطح اکسیژن در فرآیندهای صنعتی، مانند تولید نیمه هادی ها استفاده شود.

سنجش pH

pH یک پارامتر مهم در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی است. سنسورهای pH مبتنی بر AIE را می توان برای اندازه گیری اسیدیته یا قلیایی بودن محلول استفاده کرد.

برخی از مولکول های AIE دارای گروه های عاملی هستند که بسته به pH محلول می توانند پروتونه یا پروتونه شوند. هنگامی که pH تغییر می کند، حالت بار مولکول AIE تغییر می کند، که می تواند منجر به تجمع و تغییر در فلورسانس شود. این امر امکان استفاده از این سنسورها را برای نظارت بر PH در زمان واقعی در کاربردهای مختلف مانند صنایع غذایی برای اطمینان از کیفیت محصولات فراهم می کند.

مزایای AIE در سنجش شیمیایی

چندین مزیت استفاده از مواد AIE در سنجش شیمیایی وجود دارد. اول اینکه حساسیت بالایی دارند. حتی مقدار بسیار کمی از آنالیت هدف می تواند باعث تغییر قابل توجهی در فلورسانس شود و امکان تشخیص مقادیر کمی از مواد را فراهم کند.

ثانیا، سنسورهای AIE بسیار انتخابی هستند. آنها می توانند به گونه ای طراحی شوند که به طور خاص یک آنالیت خاص را حتی در حضور سایر مواد مشابه شناسایی کنند. این برای سنجش دقیق و قابل اعتماد بسیار مهم است.

ثالثاً، مواد AIE آماده و اصلاح می شوند. ما می توانیم به راحتی گروه های عاملی مختلف را به مولکول های AIE متصل کنیم تا آنها را برای کاربردهای مختلف حسی مناسب تر کنیم.

محصولات و پیشنهادات ما

به عنوان یک تامین کننده AIE، ما طیف گسترده ای از مواد و حسگرهای مبتنی بر AIE را ارائه می دهیم. این محصولات برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان ما در کاربردهای سنجش شیمیایی طراحی شده اند.

ما همچنین برخی از محصولات شیمیایی مرتبط داریم که می‌توان آنها را همراه با مواد AIE ما استفاده کرد. مثلا داریمپودر متیل آمین پیه دی هیدروژنه شیمیایی CAS 61788 - 63 - 4، که می تواند در واکنش های شیمیایی خاص درگیر در آماده سازی سنسور استفاده شود. مامایع بی رنگ 1 - متوکسی - 2 - پروپانول خلوص 99% CAS 107 - 98 - 2می تواند به عنوان یک حلال در فرآیند ساخت حسگرهای AIE استفاده شود. ومحتوای بالا 4 - هیدروکسی پیریدین CAS 626 - 64 - 2می تواند به عنوان یک بلوک ساختمانی برای سنتز مولکول های جدید AIE استفاده شود.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر به محصولات AIE ما علاقه مند هستید یا سؤالی در مورد کاربردهای AIE در سنجش شیمیایی دارید، مایلیم از شما بشنویم. چه محققی در آزمایشگاه باشید، چه سازنده ای که به دنبال حسگرهای قابل اعتماد می گردد یا فردی که در نظارت بر محیط زیست دخالت دارد، ما می توانیم راه حل های مناسبی را به شما ارائه دهیم. فقط با ما تماس بگیرید، و ما بحث خرید و فنی را شروع می کنیم.

مراجع

• Tang, BZ, & Hong, Y. (2009). انتشار ناشی از تجمع: پدیده، مکانیسم و ​​کاربردها ارتباطات شیمیایی، 44، 5401 - 5413.
• ژائو، ایکس، و تانگ، بی‌زی (2013). تجمع - انتشار القایی - مواد فعال برای حسگرهای شیمیایی. بررسی های انجمن شیمی، 42 (18)، 7744 - 7765.
• Mei, J., Leung, NLC, Kwok, RTK, Lam, JWY, & Tang, BZ (2015). تجمع - انتشار ناشی از: با هم می درخشیم، متحد می شویم اوج می گیریم! بررسی های شیمیایی، 115 (21)، 11718 - 11940.