本發(fā)明涉及一種熒光探針，特別涉及一種溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針及其制備方法，屬于熒光化學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，熒光探針由于各種優(yōu)勢受到了越來越多的關(guān)注，運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，如生物、醫(yī)藥、led等等。然而溫度升高，有機(jī)熒光固體材料的熒光強(qiáng)度隨之降低，是一個(gè)傳統(tǒng)的較為公認(rèn)的現(xiàn)象。熒光隨著溫度升高發(fā)生猝滅的這個(gè)現(xiàn)象在很大程度上限制了熒光材料的應(yīng)用，尤其是在較高溫度領(lǐng)域，熒光材料由于猝滅無法正常使用。

筆記本電腦cpu的使用溫度最好不要超過50攝氏度，不要長時(shí)間處于40～50攝氏度溫度區(qū)間之內(nèi)，不然會對各種配件的使用壽命都有影響。

汽車的發(fā)動機(jī)的最佳使用范圍實(shí)在90～110攝氏度之間，溫度高于110攝氏度會加速各個(gè)配件的老化，低于90都對于燃料的使用不夠充分。

嬰幼兒配方奶粉中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物以及維生素a、維生素d以及鈣、鐵等微量元素，為了保證奶粉中的營養(yǎng)不被破壞，不影響嬰兒的吸收，通常沖泡奶粉最適宜的溫度是40～50度。若沖泡奶粉的水溫超過50攝氏度，奶粉中營養(yǎng)流失，而且還會燙傷嬰兒。

地板取暖可以杜絕灰塵團(tuán)和渾濁空氣的對流，給人一個(gè)清新、溫暖、健康的環(huán)境；另外，地暖比傳統(tǒng)取暖方式要節(jié)能10％到20％，可以克服傳統(tǒng)取暖片一部分熱量從窗戶散失掉影響取暖效果的缺點(diǎn)，由于取暖的輻射面大，相對要求的供水溫度低，只需40℃至50℃。考慮到地暖管壽命問題，出水溫度不能超過60度。

電纜構(gòu)成材料分為兩部分：一是導(dǎo)體、二是絕緣體，導(dǎo)體的作用是導(dǎo)通電流，所以它會發(fā)熱，而且電流越大、發(fā)熱越厲害(發(fā)熱量與電流的平方成正比)；絕緣體本身不會發(fā)熱，但它是包裹在導(dǎo)體外面的，導(dǎo)體發(fā)的熱量會百分百傳給絕緣體，使絕緣體溫度升高。雖然導(dǎo)體是金屬做成的，相對不怕高溫，100～200℃對銅、鋁都不會有什么影響，但絕緣體是有機(jī)物做成的，相對害怕高溫，在100～200℃下絕緣體就會受不了。所以為了保證電纜的絕緣體不會因高溫而損壞，就有必要限制導(dǎo)體的發(fā)熱量，也就是限制導(dǎo)體的溫度。線芯長期工作溫度不超過-45～50℃。

滾動軸承溫度應(yīng)不超過95℃，因溫度太高會使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。

現(xiàn)有的熒光探針不適用于60℃以上的高溫領(lǐng)域，因此，如何在較高溫度環(huán)境下，仍然能發(fā)揮熒光材料的優(yōu)勢，日漸成為現(xiàn)階段科研工作者的一項(xiàng)熱門研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由于目前所用的溫度傳感的有機(jī)熒光探針都是隨著溫度升高熒光發(fā)生猝滅，極大程度的限制了熒光探針在溫度傳感領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其是在較高溫度下，熒光幾乎完全猝滅，失去了熒光探針本身的優(yōu)勢。針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針，本發(fā)明所述的熒光探針在50℃以下，熒光強(qiáng)度幾乎沒有發(fā)生變化；溫度高于50℃時(shí)，熒光強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高，適用于50～110℃的溫度測試。

本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針，所述熒光探針是將hpb-t溶液涂覆到布料上而得到的；其中，hpb-t其結(jié)構(gòu)式如下：

hpb-t中的r為氰基或酯基；hpb-t溶液中的溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、四氫呋喃、二甲基亞砜、乙腈或n,n-二甲基甲酰胺；

所述布料不會產(chǎn)生熒光發(fā)射，優(yōu)選麻類、棉類或滌綸類布料。

所述hpb-t中的r為酯基時(shí)，hpb-cooch3的制備方法如下，根據(jù)專利cn201610202071.9中記載的hpb-cn的制備方法，將hpb-cho、乙酸乙酯、丙三腈和三乙胺在20℃～50℃下反應(yīng)，替換為相等比例關(guān)系的hpb-cho、甲醇、氰基乙酸甲酯和哌啶在40℃～70℃下反應(yīng)，其他反應(yīng)條件不變，即制備得到hpb-cooch3；

布料上涂覆的hpb-t的質(zhì)量與布料質(zhì)量的比值大于0小于0.02。

一種本發(fā)明所述的溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針的制備方法，所述方法步驟如下：

將hpb-t溶解于溶劑中，混合均勻后，再將溶液均勻的涂覆在布料上，得到所述溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針。

有益效果：

本發(fā)明所述的熒光探針制備方法簡單，攜帶方便；所述熒光探針適用于50～110℃的溫度測試，在50℃以下時(shí)，熒光強(qiáng)度幾乎沒有發(fā)生變化，溫度高于50℃時(shí)，熒光強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中所述的熒光探針在20℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖2為實(shí)施例1中所述的熒光探針在30℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖3為實(shí)施例1中所述的熒光探針在40℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖4為實(shí)施例1中所述的熒光探針在50℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖5為實(shí)施例1中所述的熒光探針在70℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖6為實(shí)施例1中所述的熒光探針在90℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖7為實(shí)施例1中所述的熒光探針分別在20℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、70℃、90℃、110℃和130℃下的熒光強(qiáng)度變化率曲線圖。

圖8是將實(shí)施例1中的hpb-t(r為-cn)溶液滴涂在玻璃片上所制備的熒光探針在80℃下，不同加熱時(shí)間的熒光光譜圖。

圖9為實(shí)施例2中所述的熒光探針分別在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃下的熒光強(qiáng)度變化率曲線圖。

圖10為實(shí)施例3中所述的熒光探針分別在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃下的熒光強(qiáng)度變化率曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來詳述本發(fā)明，但不限于此。

以下實(shí)施例中：

四氫呋喃為光譜純試劑，二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亞砜、乙腈以及n,n-二甲基甲酰胺均為分析純試劑；

核磁共振波譜儀：mercury-plus400，美國varian公司；

熒光分光光度計(jì)：hitachif-7000，日本hitachi公司；

實(shí)施例1

一種溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針的制備步驟如下：

(1)將2.00mmol4-甲?；脚鹚?、2.00mmol二苯乙炔、0.05mmol醋酸鈀、2.00mmol碳酸銀和5ml正丙醇和水的混合溶劑加入到25ml的三口瓶中，通入氮?dú)?，在攪拌下，?20℃反應(yīng)60min，抽濾并將濾液旋干，得到反應(yīng)粗產(chǎn)物1；將反應(yīng)粗產(chǎn)物1溶解于5ml二氯甲烷中，以石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，用柱色譜分離提純，得到青色固體hpb-cho；

其中，所述正丙醇與水的體積比為9:1；所述石油醚與二氯甲烷的質(zhì)量比為1:2.5；

(2)將0.1mmolhpb-cho和0.24mmol丙二腈加入到25ml三口燒瓶中，再加入10ml乙酸乙酯和0.05ml三乙胺，在攪拌下于50℃反應(yīng)2h，抽濾并將濾液旋干，得到反應(yīng)粗產(chǎn)物2；將反應(yīng)粗產(chǎn)物2溶解于5ml二氯甲烷中，以石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，用柱色譜分離提純，得到橙紅色固體hpb-t(r為-cn)；

其中，所述石油醚與二氯甲烷的質(zhì)量比為1:4；

(3)將hpb-t溶解于thf(四氫呋喃)中，得到hpb-t濃度為1×10^-3mol/l的混合溶液，取5ul該混合溶液并均勻的涂覆在尺寸為1.1cm×4cm的棉麻布上，得到溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針。

本實(shí)施例所制備的熒光探針的熒光強(qiáng)度隨溫度升高、加熱時(shí)間增加而變化的測試如下：

采用熒光分光光度計(jì)檢測熒光探針的初始熒光強(qiáng)度i0；以20℃為起點(diǎn)進(jìn)行加熱，分別在不同的加熱時(shí)間以及不同的溫度下進(jìn)行測試，得到熒光強(qiáng)度ii^j(i為加熱時(shí)間，j為測試溫度)。根據(jù)檢測結(jié)果繪制本實(shí)施例的熒光探針在不同測試溫度下的光譜圖，詳見圖1～6。從圖1～3中可以看出，在20℃、30℃、40℃測試時(shí)，在30min的測試時(shí)間內(nèi)，熒光強(qiáng)度幾乎沒有改變。從圖4～6中可以看出，在50℃、70℃以及90℃下測試時(shí)，在同一測試溫度下，隨著加熱時(shí)間的增加，熒光強(qiáng)度逐漸增加；而且熒光探針的熒光強(qiáng)度隨著溫度的增加而增加。ii^j/i0^j表示熒光增長強(qiáng)度率，20℃下加熱30min的熒光強(qiáng)度是20℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i30²⁰/i0²⁰＝1.23倍；90℃下加熱30min的熒光強(qiáng)度是90℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i20⁹⁰/i0⁹⁰＝4.7倍；然而當(dāng)溫度大于90℃時(shí)，ii^j/i0^j的比值反而開始下降，130℃下加熱30min的熒光強(qiáng)度是130℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i30¹³⁰/i0¹³⁰＝1.9倍。由此實(shí)驗(yàn)得出，該熒光探針可以作為50℃的溫度檢測窗口，用于嬰幼兒奶粉溫度的檢測，也可以作為90～110℃的溫度測試窗口，用于汽車發(fā)動機(jī)使用最佳溫度的檢測以及地暖管道壽命最佳使用溫度。

將本實(shí)施例中的hpb-t與thf的混合溶液滴涂在玻璃片上，制備得到熒光探針a；將所制備的熒光探針a放在80℃下進(jìn)行加熱20min，而熒光探針a的熒光強(qiáng)度幾乎沒有任何變化(如圖8)，說明滴涂在玻璃片上不會產(chǎn)生熒光強(qiáng)度隨溫度升高而增強(qiáng)的效果。

實(shí)施例2

一種溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針的制備步驟如下：

(1)將2.00mmol4-甲?；脚鹚?、2.00mmol二苯乙炔、0.05mmol醋酸鈀、2.00mmol碳酸銀以及5ml正丙醇和水的混合溶劑加入到25ml的三口瓶中，通入氮?dú)?，在攪拌下，?20℃反應(yīng)60min，抽濾并將濾液旋干，得到反應(yīng)粗產(chǎn)物1；將反應(yīng)粗產(chǎn)物1溶解于5ml二氯甲烷中，以石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，用柱色譜分離提純，得到青色固體hpb-cho；

其中，所述正丙醇與水的體積比為9:1；所述石油醚與二氯甲烷的質(zhì)量比為1:2.5；

(2)將0.1mmolhpb-cho和0.24mmol氰基乙酸甲酯加入到25ml三口燒瓶中，再加入10ml甲醇和0.05ml哌啶，在攪拌下于60℃反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束析出固體，得到反應(yīng)粗產(chǎn)物2；將反應(yīng)粗產(chǎn)物2用不良溶劑正己烷進(jìn)行沖洗，得到橙紅色的固體hpb-t(r為-cooch3)；

(3)將hpb-t(r為-cooch3)溶解于thf(四氫呋喃)中，得到hpb-t濃度為1×10^-3mol/l的混合溶液，取5ul該混合溶液并均勻的涂覆在尺寸為1.1cm×4cm的棉麻布上，得到溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針。

本實(shí)施例所制備的熒光探針的熒光強(qiáng)度隨溫度升高、加熱時(shí)間增加而變化的測試如下：

采用熒光分光光度計(jì)檢測熒光探針的初始熒光強(qiáng)度i0；以20℃為起點(diǎn)進(jìn)行加熱，分別在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃下進(jìn)行測試；在同一個(gè)溫度下，每隔1min測試一次熒光強(qiáng)度ii^j(i為加熱時(shí)間，j為測試溫度)。根據(jù)檢測結(jié)果繪制本實(shí)施例的熒光探針在不同測試溫度下的光譜圖，如圖9所示，在20℃、30℃、40℃以及50℃下測試時(shí)，在20min的測試時(shí)間內(nèi)，熒光強(qiáng)度幾乎沒有改變；在60℃、70℃、80℃以及90℃下測試時(shí)，在同一測試溫度下，隨著加熱時(shí)間的增加，熒光強(qiáng)度逐漸增加，而且熒光探針的熒光強(qiáng)度隨著溫度的增加而增加。ii^j/i0^j表示熒光增長強(qiáng)度率，20℃下加熱20min的熒光強(qiáng)度是20℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i20²⁰/i0²⁰＝1.31倍；80℃下加熱20min的熒光強(qiáng)度是80℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i20⁸⁰/i0⁸⁰＝2.9倍，溫度升高ii^j/i0^j數(shù)值隨之增大。由此實(shí)驗(yàn)得出，該熒光探針可以作為60～90℃的溫度檢測窗口，用于汽車發(fā)動機(jī)使用最佳溫度的檢測以及地暖管道壽命最佳使用溫度。

實(shí)施例3

將實(shí)施例2中制備的hpb-t(r為-cooch3)溶解于thf(四氫呋喃)中，得到hpb-t濃度為1×10^-3mol/l的混合溶液，取5ul該混合溶液并均勻的涂覆尺寸為1.1cm×4cm的聚酯纖維滌綸布上，得到溫度升高熒光強(qiáng)度增加的熒光探針。

本實(shí)施例所制備的熒光探針的熒光強(qiáng)度隨溫度升高、加熱時(shí)間增加而變化的測試如下：

采用熒光分光光度計(jì)檢測熒光探針的初始熒光強(qiáng)度i0；以20℃為起點(diǎn)進(jìn)行加熱，分別在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃下進(jìn)行測試；在同一個(gè)溫度下，每隔1min測試一次熒光強(qiáng)度ii^j(i為加熱時(shí)間，j為測試溫度)。根據(jù)檢測結(jié)果繪制本實(shí)施例的熒光探針在不同測試溫度下的光譜圖，如圖10所示，在20℃、30℃、40℃以及50℃下測試時(shí)，在20min的測試時(shí)間內(nèi)，熒光強(qiáng)度幾乎沒有改變；在60℃、70℃、80℃以及90℃下測試時(shí)，在同一測試溫度下，隨著加熱時(shí)間的增加，熒光強(qiáng)度逐漸增加，而且熒光探針的熒光強(qiáng)度隨著溫度的增加而增加。ii^j/i0^j表示熒光增長強(qiáng)度率，20℃下加熱20min的熒光強(qiáng)度是20℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i20²⁰/i0²⁰＝1.05倍；90℃下加熱20min的熒光強(qiáng)度是90℃下加熱0min的熒光強(qiáng)度的i20⁹⁰/i0⁹⁰＝2.1倍，溫度升高ii^j/i0^j數(shù)值隨之增大。由此實(shí)驗(yàn)得出，該熒光探針可以作為60～90℃的溫度檢測窗口，用于汽車發(fā)動機(jī)使用最佳溫度的檢測以及地暖管道壽命最佳使用溫度。

實(shí)施例2和3中使用的棉麻布和滌綸布分別為天然纖維和人造纖維，說明該熒光探針的制備不受纖維的限制，天然或者人造的均可。

本發(fā)明包括但不限于以上實(shí)施例，凡是在本發(fā)明精神的原則之下進(jìn)行的任何等同替換或局部改進(jìn)，都將視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。