基于正交设计的溶解氧溶胶凝胶传感膜的制备
发布时间：2022-01-01 10:39
人们赖以生存的江河湖海等各类水体环境中的氧的含量变化分布与其所处环境水域的温度、盐度、环流运动和生物活动等因素有关。溶解氧是指溶解在水体等液体中的氧分子,其在水中的含量是衡量水质状况的重要指标之一。因此,研究和制备高性能的溶解氧传感器对于科学研究和工业生产都有很重要的意义。溶解氧常用在线检测方法是电极法,该方法存在检测单元易受环境污染而导致测量值漂移的缺点。而基于荧光猝灭原理的溶解氧检测法具有环境影响小、灵敏度高,较好的选择性和长寿命易维护等优势。目前,国内外关于荧光猝灭原理的溶氧传感膜研究主要集中在传感膜的制备,主要有溶胶-凝胶法、聚合物法以及运用纳米技术的核壳结构等方法。经过调研与分析,本文以三（4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉）二氯化钌作为荧光指示剂,以正硅酸乙酯（TEOS）和三氟丙基三甲氧基硅烷（TFP-TriMOS）为前躯体,采用氟化有机改性溶胶-凝胶法制备一种高灵敏度、稳定性好、响应快速的氧敏感膜。因影响溶胶凝胶法制备高质量溶氧膜的因素较多,我们选取了4因素5水平进行实验研究,采用正交实验设计的方法对实验进行了优化,减少了实验工作量,并且考虑了各参数之间的交互作用。通过对氧...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 溶解氧的检测方法
1.3.1 碘量法
1.3.2 电极法
1.3.3 微电极法
1.3.4 光纤传感器法
1.4 研究目的和意义
1.5 本论文主要内容
2 荧光猝灭原理及溶解氧浓度检测
2.1 荧光猝灭原理
2.2 采用相位移技术的氧浓度检测
2.3 溶解氧传感器的结构
2.4 溶胶-凝胶法
2.4.1 溶胶-凝胶法原理
2.4.2 氟化有机改性溶胶-凝胶法
2.5 荧光指示剂
2.5.1 荧光指示剂的种类
2.5.2 荧光指示剂的选择
2.5.3 载体物质对荧光指示剂的影响
2.5.4 激发光源LED的选择
2.6 本章小结
3 正交实验设计
3.1 引言
3.2 正交表
3.3 正交表的选用
3.4 正交实验设计步骤
3.5 多因素的交互作用
3.6 本章小结
4 氟化有机改性溶胶-凝胶法溶解氧传感膜的制备
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 正交实验设计表
4.3.1 因素及其水平
4.3.2 设计正交实验表
4.4 实验步骤
4.5 本章小结
5 实验结果与讨论
5.1 实验参数对比
5.1.1 荧光指示剂浓度
5.1.2 R值
5.2 溶解氧传感膜光谱图
5.3 溶解氧传感膜响应曲线
5.4 寿命光稳定性分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录 符号说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钌络合物合成氧敏感膜的光学与传感特性研究[J]. 王婷婷,常建华,朱成刚,王志丹. 传感器与微系统. 2016(05)
[2]基于氧传感膜荧光特性的溶解氧传感器研制[J]. 朱成刚,常建华,王志丹. 传感器与微系统. 2016(05)
[3]基于荧光猝灭法溶解氧传感器研制中遇到的问题解析[J]. 李学胜,周小春,卢欣春. 水电与抽水蓄能. 2016(01)
[4]荧光指示剂载体对荧光法溶氧传感器荧光膜性能的影响[J]. 左陈,李建雄,刘安华,陈建明,李炳蔚. 分析科学学报. 2014(03)
[5]基于光纤的溶解氧浓度荧光测定法[J]. 彭利荣,杨兴华,张健,代雷,马占龙,彭石军. 发光学报. 2014(03)
[6]荧光猝灭法溶解氧传感器的研制[J]. 李学胜,卢欣春,罗孝兵,刘冠军. 自动化与仪表. 2013(04)
[7]基于钌配合物荧光猝灭原理的新型氟化有机改性溶胶-凝胶氧传感膜的研究[J]. 罗峰. 分析科学学报. 2011(02)
[8]氧对钌（Ⅱ）配合物溶胶凝胶膜荧光响应的影响[J]. 蒋亚琪,钟振明,陈曦,王小如,WONG Kwokyin. 光谱学与光谱分析. 2004(07)
博士论文
[1]新型溶解氧检测仪探头的研制[D]. 徐晓龙.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于荧光猝灭原理的溶解氧浓度传感器的研究设计[D]. 杨亦睿.青岛理工大学 2017
[2]在线溶氧仪集成设计及数据处理算法研究[D]. 赵伟洪.东南大学 2015
[3]基于荧光猝灭原理的溶解氧传感膜制备新技术的研究[D]. 陈通通.浙江工业大学 2015
本文编号：3562203
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 溶解氧的检测方法
1.3.1 碘量法
1.3.2 电极法
1.3.3 微电极法
1.3.4 光纤传感器法
1.4 研究目的和意义
1.5 本论文主要内容
2 荧光猝灭原理及溶解氧浓度检测
2.1 荧光猝灭原理
2.2 采用相位移技术的氧浓度检测
2.3 溶解氧传感器的结构
2.4 溶胶-凝胶法
2.4.1 溶胶-凝胶法原理
2.4.2 氟化有机改性溶胶-凝胶法
2.5 荧光指示剂
2.5.1 荧光指示剂的种类
2.5.2 荧光指示剂的选择
2.5.3 载体物质对荧光指示剂的影响
2.5.4 激发光源LED的选择
2.6 本章小结
3 正交实验设计
3.1 引言
3.2 正交表
3.3 正交表的选用
3.4 正交实验设计步骤
3.5 多因素的交互作用
3.6 本章小结
4 氟化有机改性溶胶-凝胶法溶解氧传感膜的制备
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 正交实验设计表
4.3.1 因素及其水平
4.3.2 设计正交实验表
4.4 实验步骤
4.5 本章小结
5 实验结果与讨论
5.1 实验参数对比
5.1.1 荧光指示剂浓度
5.1.2 R值
5.2 溶解氧传感膜光谱图
5.3 溶解氧传感膜响应曲线
5.4 寿命光稳定性分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录 符号说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钌络合物合成氧敏感膜的光学与传感特性研究[J]. 王婷婷,常建华,朱成刚,王志丹. 传感器与微系统. 2016(05)
[2]基于氧传感膜荧光特性的溶解氧传感器研制[J]. 朱成刚,常建华,王志丹. 传感器与微系统. 2016(05)
[3]基于荧光猝灭法溶解氧传感器研制中遇到的问题解析[J]. 李学胜,周小春,卢欣春. 水电与抽水蓄能. 2016(01)
[4]荧光指示剂载体对荧光法溶氧传感器荧光膜性能的影响[J]. 左陈,李建雄,刘安华,陈建明,李炳蔚. 分析科学学报. 2014(03)
[5]基于光纤的溶解氧浓度荧光测定法[J]. 彭利荣,杨兴华,张健,代雷,马占龙,彭石军. 发光学报. 2014(03)
[6]荧光猝灭法溶解氧传感器的研制[J]. 李学胜,卢欣春,罗孝兵,刘冠军. 自动化与仪表. 2013(04)
[7]基于钌配合物荧光猝灭原理的新型氟化有机改性溶胶-凝胶氧传感膜的研究[J]. 罗峰. 分析科学学报. 2011(02)
[8]氧对钌（Ⅱ）配合物溶胶凝胶膜荧光响应的影响[J]. 蒋亚琪,钟振明,陈曦,王小如,WONG Kwokyin. 光谱学与光谱分析. 2004(07)
博士论文
[1]新型溶解氧检测仪探头的研制[D]. 徐晓龙.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于荧光猝灭原理的溶解氧浓度传感器的研究设计[D]. 杨亦睿.青岛理工大学 2017
[2]在线溶氧仪集成设计及数据处理算法研究[D]. 赵伟洪.东南大学 2015
[3]基于荧光猝灭原理的溶解氧传感膜制备新技术的研究[D]. 陈通通.浙江工业大学 2015
本文编号：3562203
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3562203.html
