[发明专利]一种超灵敏氧传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种超灵敏氧传感器，其特征在于，所述氧传感器是在经过羟基化、硅烷化处理后的阳极三氧化二铝模板上组装钌基荧光配合物[Ru(bpy)₂(phen-R)]，通式为：

[Ru(bpy)₂(phen-R)-YSiO₃-Al₂O₃]

其中，钌基荧光配合物[Ru(bpy)₂(phen-R)]为双联吡啶-邻菲啰啉合钌(Ⅲ)配合物，YSiO₃为硅烷偶联剂，bpy为2,2′-联吡啶，phen为1,10-邻菲啰啉，R为具有电子亲和势的活性官能团。

2.根据权利要求1所述的超灵敏氧传感器，其特征在于，所述钌基荧光配合物[Ru(bpy)₂(phen-R)]的结构式为：

3.根据权利要求1或2所述的超灵敏氧传感器，其特征在于所述R为氨基、溴、氯或羧基、硝基。

4.根据权利要求1所述的超灵敏氧传感器，其特征在于所选用的硅烷偶联剂YSiX₃为包括3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷及γ-巯丙基三甲氧基硅烷的一种。

5.根据权利要求1所述的超灵敏氧传感器，其特征在于,阳极三氧化二铝模板的直径在10～50mm范围内，孔径大小在10nm～300nm范围内。

6.一种权利要求1所述超灵敏氧传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.阳极三氧化二铝模板的羟基化、硅烷化处理：

先对阳极三氧化二铝模板进行羟基化处理：将阳极三氧化二铝模板浸入双氧水与浓硫酸的混合液中3h～12h，双氧水与浓硫酸的体积之比为1:1～1:10；取出、水洗、氮气吹干；然后将其浸于体积比为1:0.5～1:5的盐酸和甲醇的混合液中，振荡15～45min，清洗、氮气吹干；再将氮气吹干后的阳极三氧化二铝模板置于质量百分含量为50～98％的硫酸溶液中振荡15～45min，水洗、氮气吹干、烘干后保存于干燥器中，完成羟基化处理；

在对羟基化处理后的阳极三氧化二铝模板进行硅烷化处理：

将羟基化处理后的阳极三氧化二铝模板置于硅烷偶联剂(YSiX₃)的甲苯溶液中处理8h～12h后，用甲苯和无水乙醇的混合液洗涤3～5次，氮气吹干后置于真空干燥器中密封储存，所述硅烷偶联剂质量浓度为2～20％，甲苯和无水乙醇体积比为1:1～1:10；

步骤2.超灵敏氧传感器的组装：

将步骤1处理好的阳极三氧化二铝模板置于质量浓度为0.1％～5％的钌基荧光配合物溶液中，在路易斯酸的催化作用下，于40℃～80℃下处理4h～20h，所用溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷有机溶剂，再用二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯或丙酮有机溶剂对阳极三氧化二铝模板进行超声清洗、索氏提取和溶剂褪火，获得[Ru(bpy)₂(phen-R)-YSiO₃-Al₂O₃]氧传感器，所述的路易酸包括三氯化铁、三氯化铝和氧化铝的一种，用量按每克钌基荧光配合物依次分别为8～20g、6～20g、5～20g。