[发明专利]监测pH值和氧分压的单点双参数荧光光纤传感器探头

摘要

本发明提供一种监测pH值和氧分压的单点双参数荧光光纤传感器探头，包括光纤探针、固定在光纤探针上的聚氨酯水凝胶层及分散嵌入在聚氨酯水凝胶层中的pH敏感微粒和氧敏感微粒，其特征在于所述pH敏感微粒通过将HPTS共价固定于氨基改性的p‑HEMA制备而成，所述氧敏感微粒通过溶剂三氯甲烷将Ru(dpp)32+包埋于有机改性硅酸盐制备而成。本发明可以解决传统传感器中多指示剂间发生共振能量转移导致交叉干扰、多指示剂共存会导致指示剂的光解和信号漂移等问题。

主权项

一种监测pH值和氧分压的单点双参数荧光光纤传感器探头，包括光纤探针、固定在光纤探针上的聚氨酯水凝胶层及分散嵌入在聚氨酯水凝胶层中的pH敏感微粒和氧敏感微粒，其特征在于：所述pH敏感微粒通过将HPTS共价固定于氨基改性的p‑HEMA制备而成，所述氧敏感微粒通过溶剂三氯甲烷将Ru(dpp)32+包埋于有机改性硅酸盐制备而成；所述有机改性硅酸盐由以下步骤制备而成：配置0.1mol/L的盐酸，取25mL～100mL的乙醇放入到圆底烧瓶中，再取同剂量的三甲氧基苯基硅烷溶解到乙醇中，混合均匀，再将配置好的0.1mol/L的盐酸滴到圆底烧瓶中，将圆底烧瓶放入65℃～100℃的水浴锅中，持续2.5～5个小时，按照三甲氧基苯基硅烷与三甲基甲氧硅烷摩尔比例10～20:1加入三甲基甲氧硅烷，反应再持续1～3个小时后，冷却，待圆底烧瓶彻底冷却后，加入2/3圆底烧瓶容量的蒸馏水阻止反应的进一步进行，将圆底烧瓶静置8～12个小时，使油状物充分沉淀形成乳胶后去掉水相，将乳胶放在150℃～200℃的干燥箱中干燥5～8个小时，碾碎成粉末状即可得到有机改性硅酸盐；所述pH敏感微粒和氧敏感微粒分散嵌入聚氨酯水凝胶层具体步骤为：取5mg‑100mg的聚氨酯水凝胶和适量的酒精溶液混合均匀，酒精溶液中酒精和水体积比为9:1，酒精溶液和聚氨酯水凝胶按照质量比19:1配置成聚氨酯水凝胶溶液，取10mg～100mg的氧敏感微粒和14mg～150mg的pH敏感微粒均匀分布于300mg～500mg聚氨酯水凝胶溶液，搅拌过夜。