联吡啶钌,发光

1、2010.12.08联吡啶钌电联吡啶钌电致化学发学发光体系 电致化学发光电致化学发光 联吡啶钌联吡啶钌 联吡啶钌电致化学发光机理联吡啶钌电致化学发光机理 联吡啶钌衍生和固化联吡啶钌衍生和固化 电致化学发光也称电化学发光，其基本过程是在电极表面产生的电活性物质经历电子转移反应形成激发态，之后激发态能量以光的形式释放出来。-5005010015020025030035001000200030004000ECL intensity(a.u.)Time(s)电致化学发光 常见的ECL试剂有9,10-二苯基蒽、光泽精、联吡啶钌、过氧化草酸酯、鲁米诺和量子点等。电化学发光试剂 在众多电化学发光体系中，由于

2、联吡啶钌Ru(bpy)32+具有水溶性好，化学性能稳定，氧化还原可逆，发光效率高，应用的pH范围较宽，可电化学再生和激发态寿命长等特点而广泛应用于ECL的研究中。所以该体系一直是电化学发光领域研究的热点。联吡啶钌类螯合物的配体共轭程度越高，发光效率越高。中心离子配体生物发光光源激发发光化学发光电化学发光发光类型Jablonski diagramS2S0S1123Internal conversionAbsorptionFluorescence orDelayed luminescenceInternal system crossingT1PhosphorescenceOr afterglowT

3、PA+TPARu(bpy)3+Ru(bpy)Ru(bpy)2+光 子(620nm)333*电化学发光原理电化学发光原理图图联 吡 啶 钌 液相电致发光联 吡 啶 钌 固相电致发光联 吡 啶 钌 衍生和固定发光较强，价格昂贵，不能重复使用联吡啶钌水溶，目前各种固定效果均不是很理想水溶性低的衍生物，发展新的固定方法联 吡 啶 钌 液相电致发光发光较强，价格昂贵，不能重复使用联 吡 啶 钌 液相电致发光发光较强，价格昂贵，不能重复使用联 吡 啶 钌 液相电致发光发光较强，价格昂贵，不能重复使用联 吡 啶 钌 液相电致发光 近年来，人们为了寻找具有更优异ECL性能的物质，合成了很多联吡啶钌衍生物。据文

4、献报道，联吡啶钌类配合物的配体共轭程度越高，发光效率越高。由于联吡啶钌水溶性非常好，由此带来了固定化较难的问题。用邻菲罗啉取代一个联吡啶，并在邻菲罗啉配体上引入了卤素取代基，实验结果证明该衍生物能够降低配合物的水溶性。（bpy)2Ru(phenCl4)(PF6)2联吡啶钌衍生物 针对Ru(bpy)32+-胺类共反应结构体系的电化学发光反应机理，对一直沿用的分子间氧化还原反应进行改进，设计一种基于分子内电子转移的Ru(bpy)32+一电子供体结构，借助分子内电f转移实现氧化态三联吡啶钌Ru(bpy)3+)的还原，产生ECL。 图为设计合成的不同长度碳链连接的双核Ru(bpy)32+配合物。用共轭

5、基团将两个活性中心连接构成的双核钌金属配合物由于电子偶合作用的存在显示了较高的电化学发光强度。联吡啶钌固定化 Nation由于和联吡啶钌具有较好的结合能力，很早就被用于联吡啶钌的固定。但是联吡啶钌容易扩散到Nation的疏水区而导致联吡啶钌失去活性。为解决这个问题，人们发展多种替代固定材料，如Nation和氧化物纳米粒子或碳纳米管或石墨烯等的复合物材料、其它离子聚合物或其复合物、纳米材料如金纳米粒子和氧化物纳米粒子等。目前文献上报道对Ru(bpy)32+及其衍生物的固定化方法已经有很多，像Langmuir-Blodgett、自组装、离子交换聚合物薄膜和溶胶-凝胶(sol-gel)技术等，但效果都不是特别理想，因此需要寻找新的固定化方法来发展更稳定而灵敏的电致化学发光传感器。 电纺丝聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜(PAN-co-PAAnfm)成功聚合在玻碳电极(GCE)表面。扫描电子显微镜(SEM)图像显示电纺丝膜由直径约为160nm相同的交织的纳米纤维组成，阳离子发光探针Ru(bpy)32+ 首次通过静电作用力固定在带负电的聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜修饰的玻碳电极表面。将(Ru(bpy)32+ 固定在聚丙烯腈-丙烯酸纳米纤维膜上与固定在普通聚丙烯腈-丙烯酸沉积涂层上相比，大大提高了其电化学和电化学发光信号