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《薄膜基荧光传感技术与应用》

  • 作者:

    房喻

  • ISBN:

    9787030624932

  • 出版社:

    科学出版社

  • 出版时间:

    2019-10

内容简介

薄膜基荧光传感是继离子迁移谱之后业界公认的*具发展潜力的微痕量物质探测技术。本书涵盖了荧光传感基本原理、敏感薄膜材料创制策略、薄膜器件化方式和途径、典型薄膜基荧光传感器的结构与性能,以及薄膜基荧光传感器发展面临的挑战等内容,比较完整地反映了当今薄膜基荧光传感技术的发展和应用现状。

目录

丛书序i

前言iii

第1章 荧光技术原理概述001

1.1常见荧光技术001

1.2 Jablonski能级图和跃迁002

1.2.1光吸收过程003

1.2.2荧光发射004

1.2.3磷光发射004

1.2.4内转换和外转换005

1.2.5振动弛豫005

1.2.6系间窜越006

1.3荧光发射特征006

1.3.1斯托克斯位移006

1.3.2卡沙规则007

1.3.3镜像规则007

1.3.4荧光量子产率和荧光寿命009

1.3.5内滤效应与自吸收现象010

1.3.6荧光产生的结构基础011

1.4荧光寿命测定012

1.4.1荧光寿命测定的主要方法013

1.4.2荧光寿命测定中的数据处理016

1.5荧光猝灭技术020

1.5.1静态荧光猝灭020

1.5.2动态荧光猝灭021

1.5.3荧光猝灭的其他形式024

1.6荧光各向异性测量025

1.6.1荧光偏振和荧光各向异性025

1.6.2旋转相关时间的实验测定027

1.6.3时间分辨荧光各向异性测量028

1.7时间分辨荧光光谱030

1.8能量转移相关过程和技术032

1.8.1辐射能量转移032

1.8.2荧光共振能量转移033

1.8.3经由电子交换的能量转移034

1.8.4不同形式能量转移的比较036

1.8.5 H聚集与J聚集037

1.9荧光发射中的溶剂效应039

1.10时间分辨荧光技术应用概述040

1.11荧光传感策略041

1.11.1光诱导电子转移041

1.11.2分子内电荷转移042

1.11.3非辐射能量转移044

1.11.4激基缔合物形成045

1.11.5化学反应利用046

参考文献049

第2章 荧光薄膜制备的一般策略052

2.1衬底表面修饰与荧光薄膜制备053

2.2衬底表面物理修饰054

2.2.1物理涂覆054

2.2.2层层自组装055

2.2.3旋涂-喷雾-层层自组装联用技术056

2.2.4 LB膜技术057

2.2.5分子凝胶制膜技术059

2.3衬底表面化学修饰060

2.3.1硅烷化反应062

2.3.2有机磷酸酯的表面反应065

2.3.3有机羧酸的表面反应066

2.3.4儿茶酚(邻苯二酚)的表面反应069

2.3.5含烯键或炔键化合物在衬底表面的固定化071

2.3.6其他有机化合物的表面反应075

2.4薄膜表征075

2.4.1非光谱学方法076

2.4.2光谱分析和显微分析方法077

2.4.3薄膜荧光性能的一般表征078

参考文献080

第3章 普通荧光物理薄膜的特点与传感应用084

3.1高分子包埋法所得荧光薄膜085

3.2溶胶-凝胶法所得荧光薄膜092

3.3层层自组装和Langmuir荧光薄膜098

3.4共轭高分子荧光薄膜105

3.5其他无序荧光薄膜115

3.6无序荧光薄膜传感应用的局限性与解决策略119

参考文献120

第4章 荧光化学组装膜的特点与传感应用127

4.1硅基材料与表面化学组装膜128

4.2小分子基荧光化学组装膜131

4.3共轭高分子基荧光化学组装膜151

4.4配合物基荧光化学组装膜162

4.5化学组装膜传感应用的局限性与解决策略167

参考文献168

第5章 凝胶基荧光物理薄膜的特点与传感应用175

5.1荧光传感与光漂白177

5.2分子凝胶的结构与应用180

5.3凝胶基荧光薄膜及其传感应用187

5.4凝胶基荧光薄膜传感应用的局限性与解决策略200

参考文献209

第6章 薄膜器件化与薄膜基荧光传感器216

6.1传感器与传感技术218

6.2薄膜基荧光传感器的制备220

6.2.1衬底选择220

6.2.2衬底活化221

6.2.3传感元素固定化222

6.2.4传感薄膜性能评价222

6.2.5膜片封装223

6.2.6工装检验224

6.2.7性能终检224

6.3敏感薄膜器件制备示例225

6.3.1衬底的选择225

6.3.2衬底清洗与活化225

6.3.3溶液配制226

6.3.4薄膜制备226

6.3.5薄膜结构检验226

6.3.6荧光测定226

6.3.7薄膜的包装储运228

6.4薄膜基荧光传感器结构229

6.4.1常规结构229

6.4.2波导管结构230

6.4.3叠层结构230

6.5薄膜基荧光传感器示例231

6.6薄膜器件与荧光传感器研究建议235

参考文献236

第7章 总结与展望238

7.1衬底表面精准有机合成与超分子组装新方法研究239

7.2薄膜光化学漂白机理研究240

7.3衬底效应研究247

7.4传感器结构研究253

7.5薄膜基荧光传感器研究建议256

参考文献262

附录266

索引275

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