一种基于杂化局域

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一种基于杂化局域

2024-02-20 07:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料实现电化学发光的方法

1.本发明涉及电化学发光技术领域,具体为基于共反应剂辅助的杂化局域-电荷转移激发态(hlct)材料实现高性能电化学发光。

背景技术:

2.电化学发光是一种结合了电化学方法和化学发光方法的分析技术,其具有线性范围宽,灵敏度高,重现性好,操作简单,更易控制等优点。相比于传统的荧光和化学发光,ecl具有信噪比高、检测灵敏度好、电位范围可控、分析范围广等诸多技术优点,因此在例如核酸检测、免疫分析、生物和癌症标志物分析、环境分析等领域,得到了越来越多的应用。此外,作为具有单个发光分子电化学反应精度的自发光技术,当前ecl也成为单分子化学反应精度、超灵敏生物成像、组织成像、纳米催化剂成像分析的前沿技术方法,备受行业关注;3.尽管ecl技术在核酸检测分析等多个生命分析领域得到了广泛的应用,但是这些商业化的ecl诊疗技术基本上是以联吡啶钌发光试剂为ecl发光探针所建立。该探针的优点主要表现为电化学性质稳定、电化学发光强度高、效率高。然而,该探针分子依赖稀有贵金属钌,尽管该配位发光化合物基于磷光发光机理,使得发光效率高,但是贵金属钌不仅价格昂贵,而且其ecl检测体系还面临金属离子的生理毒性等问题。此外,在实际ecl的检测应用当中,ru(bpy)32+体系及其衍生发光体系仍旧存在过电位高、发光光谱难以调节等问题。这些问题成为限制ecl技术发展的重要壁垒和障碍。为此,为了进一步拓展ecl技术商业化发展的范畴,从发光分子的底层设计出发,开发新型的ecl发光探针,是当前ecl基础和应用研究的一项热点研究主题。4.在众多新型的ecl探针设计工作当中,有机ecl发光探针体系是最为广泛的研究体系之一。有机ecl探针分子的优势在于具有不含贵金属单元,光电性质易调节,易于功能化修饰,廉价低毒,当前的进展主要包括目前用于ecl研究的有机高分子材料主要包括ppv系列、p3ht、f8bt,以及近期发展的含噻咯的聚合物点、具有聚集诱导荧光增强效应的d-a型共轭聚合物纳米点等材料。相关文献不仅研究了这类材料的电化学和ecl基本行为,还成功开展了它们在生物传感方面的应用研究。然而,以上这些有机ecl发光探针的问题在于,与目前商业化的ru(bpy)32+体系相比,这些有机ecl探针体系的ecl发光效率普遍较低。也就是说,在相同电化学激励条件下,目前的有机ecl探针体系发光的能力显著低于已商业化的ru(bpy)32+体系。从商业应用来讲,也就是说在同比电化学激发条件下,现有的有机ecl体系产生的光信号强度远低于已商业化的ru(bpy)32+体系。这对于满足衡量检测、超灵敏检测等ecl技术的应用需求来讲,是最为致命的缺点之一。究其根本原因,我们发现,在电化学激发条件下,电化学氧化和电化学还原生成的激子通常分为单线态激子和三线态激子两类,根据其激子生成的自旋不相关性质,其产生比例大致为25%/75%。典型的ru(bpy)32+体系及其衍生体系为磷光发光体系,因此电激发产生所有激子将以磷光的方式得以全部利用。因此该类ecl发光探针体系,如果发光探针的荧光量子效率达到100%,则且ecl效率在最佳情况下也能实现100%。与之不同的是,以往报道的这些有机ecl探针体系的激子光物理属性均为荧光物质。这些荧光型有机ecl分子产生的激子只有单线态激子可以被利用。这些荧光ecl发光分子中占激子生成总比例约为75%的三线态激子,由于自旋禁阻跃迁的限制,从光物理理论上无法辐射发光,均以非辐射跃迁的方式被损耗掉。因此,现有有机ecl探针体系的ecl效率极限被限定在了25%。这是造成现有有机ecl发光探针体系效率低的本质原因。5.因此,为了实现更高效率的有机ecl,有机ecl发光分子的激子光物理特征需要被慎重考虑和设计。为了构建有能力实现100%的ecl发光效率的有机发光探针体系,所采用的有机ecl发光分子需要在电激发下能够有效利用所有的单线态和三线态激子辐射发光。众所周知,该类有机ecl探针体系鲜有报道。近期,具有热活化延迟荧光(tadf)特性的有机发光化合物和聚合物体系得到人们的关注。该类tadf发光物质,由于最低单线态(s1)和最低三线态(t1)之间的能量差很小,接近环境室温的能量水平。因此,电激发下最终产生的三线态t1激子能够在环境热能的辅助下实现自旋反转,变成单线态s1激子,进而辐射发光。为此,基于tadf机制的有机ecl成为潜在效率高的一类新体系,得到学术界的关注和发展,然而,基于tadf机制的新型有机ecl,仍旧存在具体实施上的难题。无论是tadf小分子还是高分子,由于电化学氧化和电化学还原中的高能自由基中间态稳定性不好,因此产生的高能激发态激子的稳定性并不好。然而,tadf发光探针分子从t1向s1上转换的过程中,需要非常慢速的反向系间窜越过程。例如,tadf激子的寿命往往达到微妙甚至毫秒量级。因此tadf延迟荧光的慢速激子衰减属性,成为限制该类有机ecl体系实现高效率、高稳定性的重要阻碍。为了实现高效率和稳定的有机ecl发光,从原理上需要电化学产生的激子快速辐射退激发,以高效率的完成电化学激发-激子产生-光子辐射的ecl全过程。因此,综合考虑,同时在激子光物理属性上具有单线态和三线态激子完全辐射利用潜力,以及激子辐射衰减速率十分快速的有机分子体系,是同时实现高效率、高稳定性有机ecl发光的优秀分子体系。然而,目前用于有机ecl的该类发光物质还未曾被报道。6.具有杂化局域-电荷转移激发态特征的有机发光分子,常称之为hlct材料。该类材料由马於光等人最早提出,并在电致发光领域得到了广泛的发展。研究表明,该类材料由于具有特殊的电子能级特点,能够通过高能级的三线态(tn,n≥2)向低能级的三线态(sm,m≥1)发生十分快的risc过程,进而实现三线态激子的辐射利用。因此,相比于tadf材料来说,一方面hlct材料也具有100%利用激子辐射发光的能力,因此理论激子利用率可比拟。另一方面,由于hlct材料的risc及其快速,因此hlct材料的激子辐射速率更加快速。基于这一特点,hlct材料也被广泛应用于电致发光的固态器件的研究当中。然而,基于hlct机制的发光材料在ecl领域的应用还处于空白状态。是否能够基于具有hlct机制的发光分子直接构建有效的ecl体系,由于存在诸多的技术困难,至今仍不明确。

技术实现要素:

7.本发明的目的在于提供一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料,采用共反应剂辅助,实现该类材料高性能的电化学发光的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:9.一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料实现电化学发光的方法,包括电化学发光选用发光材料,所述电化学发光选用发光材料为hlct有机小分子和其余三种同类型材料。10.优选的,所述hlct有机小分子名称为bptcz,其分子结构式为:[0011][0012]优选的,所述其余三种同类型材料的分子结构式为[0013]前述的一种基于杂化局域-电荷转移激发态材料实现电化学发光的方法,包括以下步骤:[0014]1)hlct材料在电激发下能发生电化学氧化反应和电化学还原反应,对应产生阳离子自由基(r●+)和阴离子自由基(r●‑);[0015]2)r●+和r●‑自由基离子间相遇,发生高能电子转移反应,进而形成激发态;[0016]3)根据自旋性质的不同,在注入的电子和空穴重组后,单线态和三重态激子首先在高能级下以1:3的比例形成,然后迅速松弛到低洼激发态再回到基态发光。[0017]优选的,所述hlct材料为含苯并噻二唑和咔唑的小分子。[0018]优选的,所述r●+和r●‑自由基离子间相遇,发生高能电子转移反应,进而形成激发态。[0019]优选的,所述单重态激子s指的是形成激子的电子对的自旋方向相反,三重态激子t指的是形成激子的电子对的自旋方向相同。[0020]优选的,所述hlct材料位置较高的t2和最低的t1之间有较大的能量差距,可以减缓ic内转换,由于s1-t1太大,无法促进从t1到s1的热激活risc过程。[0021]优选的,所述t2和s1之间较小的能量分裂和增强的soc将促进hrisc过程(t2-s1),因此,非辐射三重态激子在填充到t1态之前,通过快速热激子通道转化为s1激子,从而在电化学发光中获得较高的激子利用效率。[0022]与现有技术相比,本发明的有益效果是:[0023]采用具有全激子型利用能力的hlct材料,应用于电化学发光领域,思路较为先进;所使用的hlct有机发光分子,经过特殊设计之后,能够实现高效率且稳定的ecl性能,这拓宽了电化学发光领域的材料选择范围;基于具有hlct机制的分子构建电化学发光体系的原始思想,采用四种hlct分子来构建电化学发光体系,采用共反应剂辅助提高hlct材料电化学发光性能,实现高效率和高稳定性电化学发光。附图说明[0024]图1为本发明实施例hlct机制结构的流程示意图;[0025]图2为本发明实施例hlct小分子即bptcz在隔水氧情况下所测得即时荧光寿命曲线示意图;[0026]图3为本发明对比例tadf材料表现出的微秒级瞬态延迟荧光寿命图;[0027]图4为本发明对比例采用bptcz直接用于电化学发光体系的电化学发光性能测试结果图;[0028]图5为本发明对比例采用bptcz直接用于电化学发光体系的电化学性能测试结果图;[0029]图6为本发明对比例采用bptcz直接用于电化学发光体系的电压与电化学发光强度的关系图;[0030]图7为本发明对比例为bptcz在0~+1.6v的电位范围下测试电化学发光性能的结果图;[0031]图8为本发明对比例为bptcz在0~+1.6v的电位范围下测试的电化学性能测试结果图;[0032]图9为本发明对比例为bptcz在0~-1.6v的电位范围下测试电化学发光性能的结果图;[0033]图10为本发明对比例为bptcz在0~-1.6v的电位范围下测试的电化学性能测试结果图;[0034]图11为本发明实施例为基于hlct有机小分子bptcz加入三丙胺(tpra)作为共反应剂辅助实现hlct在施加单向正电位下的电化学发光原理示意图;[0035]图12为本发明实施例为本发明中hlct体系中加入50mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0036]图13为本发明实施例电化学反应的稳定性测试所得到的循环伏安曲线图;[0037]图14(a)为本发明实施例中加50mmtpra电化学性能测试结果图;[0038]图14(b)为本发明实施例在0~+1.6v的电位范围下只含hlct材料体系对比图;[0039]图15为本发明实施例中电化学发光光谱图;[0040]图16为本发明实施例中hlct体系中加入20mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0041]图17为本发明实施例中hlct体系中加入30mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0042]图18为本发明实施例中hlct体系中加入40mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0043]图19为本发明实施例中hlct体系中加入60mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0044]图20为本发明实施例中hlct体系中加入70mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0045]图21为本发明实施例为基于hlct有机小分子加入三丙胺(bpo)作为共反应辅助剂实现施加单向负电位条件下的电化学发光原理示意图;[0046]图22为本发明实施例为本发明中电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线图;[0047]图23为本发明实施例中电化学反应的稳定性测试所得到的循环伏安曲线图;[0048]图24为本发明实施例中加入bpo的电化学性能测试结果图。具体实施方式[0049]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0050]实施例[0051]请参阅图1-3,本发明实施例提供的基于共反应剂辅助的hlct材料,包括电化学发光选用发光材料,电化学发光选用发光材料为hlct有机小分子和其余三种同类型材料,hlct有机小分子的分子结构式为[0052][0053]其余三种同类型材料的分子构式为[0054][0055]所述的hlct材料为含苯并噻二唑和咔唑的小分子,hlct材料在电激发下能发生电化学氧化反应和电化学还原反应,对应产生阳离子自由基(r●+)和阴离子自由基(r●‑),r●+和r●‑自由基离子间相遇,发生高能电子转移反应,进而形成激发态;根据所述自旋性质的不同,在注入的电子和空穴重组后,单线态和三重态激子首先在高能级下以1:3的比例形成,然后迅速松弛到低洼激发态再回到基态发光,单重态激子s指的是形成激子的电子对的自旋方向相反,三重态激子t指的是形成激子的电子对的自旋方向相同;hlct材料位置较高的t2和最低的t1之间有较大的能量差距,可以减缓ic内转换,由于s1-t1太大,无法促进从t1到s1的热激活risc过程;所述t2和s1之间较小的能量分裂和增强的soc将促进hrisc过程(t2-s1),因此,非辐射三重态激子在填充到t1态之前,通过快速热激子通道转化为s1激子,从而在器件中获得较高的激子利用效率,(实际对应risc转换效率近100%),不同于tadf材料的长激子寿命(微秒甚至毫秒量级),表现出单指数无延迟的纳米级寿命;[0056]将该hlct材料应用于ecl体系的具体实施方案,包括如下步骤:[0057]第一部分:实施步骤[0058]本对比例的基于hlct材料应用于电化学发光领域,选择的hlct分子为:4,7-二(4-(3,6-二-e-丁基-9h-咔唑-9-y)苯并[2,5-二硫代二唑][0059][0060]本发明对比例基于hlct材料应用于电化学发光领域的方法包括以下步骤:[0061](1)储备溶液的配置:称量0.00337g hlct材料bptcz溶在2ml二氯甲烷中,超声分散30分钟至完全溶解,得到2mm的母液避光保存。[0062](2)玻碳电极预处理:用0.3μm和0.05μm氧化铝粉末打磨玻碳电极,再依次用超纯水,乙醇,超纯水进行超声清洗,氮气吹干电极表面。[0063](3)bptcz储备电解液的制备:通过移液枪移375μlbptcz二氯甲烷母液于含0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,稀释成10ml,得到含0.075mmbptcz的储备电解液。[0064](4)bptcz电化学发光性能的测试:采用三电极工作体系,玻碳电极为工作电极,银丝电极为参比电极,铂丝电极为对电极,六氟磷酸四丁胺(tbapf6)为支持电解质,将三电极体系浸入含有0.075mm bptcz的0.1mtbapf6的二氯甲烷溶液中,用mpi-eii型电化学发光分析仪检测其电化学发光性能,初始电压设置为0v,低电压设置为-1.6v,高电压设置为1.6v。检测hlct材料湮灭式电化学发光强度。(对比例1)[0065]初始电压设置为0v,低电压设置为0v,高电压设置为1.6v。检测施加单向正电位条件下hlct材料的电化学发光强度。(对比例2)[0066]初始电压设置为0v,低电压设置为-1.6v,高电压设置为0v。检测施加单向负电条件下hlct材料的电化学发光强度。(对比例3)[0067]对比例1:[0068]图4为直接采用bptcz用于电化学发光体系的电化学发光性能测试结果,在-1.6~1.6v的电位范围下,强度从300降至40,发光强度弱且极不稳定。[0069]图5为直接采用bptcz用于电化学发光体系的电化学性能测试结果,在-1.6~1.6v的电位范围下使用循环伏安法扫描20圈,说明其电化学稳定性极差。[0070]图6为直接采用bptcz用于电化学发光体系的电压与电化学发光强度的关系图,首先从图中可以看到负电位下的ecl发射更弱,说明在阳离子自由基不稳定,在阴离子自由基产生前已经发生淬灭,其次,正电位下ecl发射极不稳定,光强迅速减弱,说明产生的阴离子自由基ecl活性弱。并且正负电位下ecl强度均较低,说明该hlct有机小分子自身的阴阳离子自由基湮灭产生的电化学发光活性弱。[0071]对比例2[0072]图7为bptcz在0~+1.6v的电位范围下测试电化学发光性能的结果,不发光。[0073]图8为bptcz在0~+1.6v的电位范围下测试的电化学性能测试结果,电极表面流过电流小,且稳定性差。[0074]对比例3[0075]图9为bptcz在0~-1.6v的电位范围下测试电化学发光性能的结果,不发光。[0076]图10为bptcz在0~-1.6v的电位范围下测试的电化学性能测试结果,电极表面流过电流小,且稳定性差。[0077]基于以上3个对比例分析,该类材料虽然在电致发光中有较好的效果,但对比例1结果表明,hlct材料直接应用于电化学发光的电化学稳定性以及ecl发射性能差,归因于该材料自身阴阳离子稳定性差,二者湮灭活性不适配,电化学性能不稳定。通过对比例2、3佐证说明施加单向电位该类材料不发光。本发明提出加入共反应剂辅助单向电位扫描下的hlct材料发光方案代替该hlct材料自身湮灭发光,寻找自由基活性强、寿命长、稳定的物质作为共反应剂分别辅助该发光体材料的阴、阳极发光,发展得到更为稳定、增强的hlct机制的ecl发射;[0078]以tpra为共反应剂辅助hlct实现阳极ecl实施方案如下:[0079]第一部分:实施步骤[0080][0081]三丙胺:化学式为c9h21n是一种常见的胺类化合物,可以被电化学氧化生成强还原性中间体,产生的自由基具有较长的寿命和稳定性。[0082]本实施例的基于tpra作为共反应剂辅助实现hlct材料应用于电化学发光领域,选择的hlct分子为:4,7-二(4-(3,6-二-e-丁基-9h-咔唑-9-y)苯并[2,5-二硫代二唑][0083][0084]本实施例的基于tpra作为共反应剂辅助实现hlct材料应用于电化学发光领域的方法包括以下步骤:[0085](1)储备溶液的配置:称量0.00337g hlct材料bptcz溶在2ml二氯甲烷中,超声分散30分钟至完全溶解,得到2mm母液避光保存。[0086](2)玻碳电极预处理:用0.3μm和0.05μm氧化铝粉末打磨玻碳电极,再依次用超纯水,乙醇,超纯水进行超声清洗,氮气吹干电极表面。[0087](3)bptcz储备电解液的制备:通过移液枪移375μlbptcz二氯甲烷母液于含0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,稀释成10ml,得到含0.075mm bptcz的储备电解液。[0088](4)bptcz电化学发光性能的测试:采用三电极工作体系,玻碳电极为工作电极,银丝电极为参比电极,铂丝电极为对电极,六氟磷酸四丁胺为支持电解质,将三电极体系浸入含有0.075mm bptcz的0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,用mpi-eii型电化学发光分析仪检测其电化学发光性能,初始电压设置为0v,低电压设置为-1.6v,高电压设置为1.6v。测试其湮灭式电化学发光。[0089]使用三丙胺(tpra)作为共反应剂,将三电极体系浸入含有(20~70mm)tpra和0.075mm bptcz的0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,初始电压以及低电压设置为0v,高电压设置为1.6v,检测其电化学发光强度。[0090]第二部分:附图说明[0091]图11为基于hlct有机小分子加入三丙胺(tpra)作为共反应剂辅助实现hlct在施加单向正电位下的电化学发光原理示意图。通过电化学氧化,hlct材料失去电子生成自由基阳离子,tpra失去电子生成一个自由基(tprah·+),迅速失去α-c上的一个质子形成强还原性中间体(tpra·),该还原性中间体与氧化后的hlct小分子自由基发生反应,生成hlct材料的激发态分子,并跃迁回基态发光。[0092]实施例1:[0093]图12为本发明中hlct体系中加入50mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。连续扫描40圈,将近200秒后ecl信号依旧保持稳定。tpra的浓度可在10~200mm范围内选择。[0094]图13为本发明中电化学反应的稳定性测试所得到的循环伏安曲线。[0095]图14(a)为本发明中加50mm tpra电化学性能测试结果,在0~+1.6v的电位范围下,与只含hlct材料体系对比图14(b),加入tpra后电化学发光强度达到近4k,连扫40圈仍然稳定,证明以tpra作为共反应剂辅助,极大的提高该有机小分子的电化学发光性能。[0096]图15为本发明中电化学发光光谱,与该材料荧光光谱基本重合,证明电致发光途径和hlct材料的光致发光途径一致,证明是hlct小分子发光。[0097]实施例2[0098]图16为本发明中hlct体系中加入20mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。电化学发光强度达到1.5k,连续扫描将近200秒后ecl信号依旧保持稳定。[0099]实施例3[0100]图17为本发明中hlct体系中加入30mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。电化学发光强度达到1k,连续扫描将近200秒后ecl信号依旧保持稳定。[0101]实施例4[0102]图18为本发明中hlct体系中加入40mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。电化学发光强度达到将近3k,连续扫描将近200秒后ecl信号依旧保持稳定。[0103]实施例5[0104]图19为本发明中hlct体系中加入60mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。电化学发光强度达到将近3.5k,连续扫描将近200秒后ecl信号依旧保持稳定。[0105]实施例6[0106]图20为本发明中hlct体系中加入70mmtpra的电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。电化学发光强度达到将近1.5k,连续扫描将近300秒后ecl信号依旧保持稳定。[0107]使用bpo作为hlct电化学发光的共反应辅助剂[0108]第一部分:[0109][0110]过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide,简称为bpo):化学式为c14h10o14一种廉价低毒的强氧化剂,常温下为白色结晶性粉末,可以被电化学还原生成强氧化性中间体。[0111]本实施例提供的基于bpo作为共反应剂辅助实现hlct材料应用于电化学发光领域,选择的hlct分子为:4,7-二(4-(3,6-二-e-丁基-9h-咔唑-9-y)苯并[2,5-二硫代二唑][0112][0113]本实施例的基于bpo作为共反应剂辅助实现hlct材料应用于电化学发光法领域包括以下步骤:[0114](1)储备溶液的配置:称量0.00337ghlct材料bptcz溶在2ml二氯甲烷中,超声分散30分钟至完全溶解,得到2mm的母液避光保存。[0115](2)玻碳电极预处理:用0.3μm和0.05μm氧化铝粉末打磨玻碳电极,再依次用超纯水,乙醇,超纯水进行超声清洗,氮气吹干电极表面。[0116](3)过氧化苯甲酰母液的配置:称量0.00339g过氧化苯甲酰(bpo)于含0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中配置成10ml的200mm含bpo的电解储备液[0117](4)bptcz储备电解液的制备:通过移液枪移375μlbptcz二氯甲烷母液于含0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,稀释成10ml,得到含0.075mmbptcz的储备电解液。[0118](5)bptcz电化学发光性能的测试:采用三电极工作体系,玻碳电极为工作电极,银丝电极为参比电极,铂丝电极为对电极,六氟磷酸四丁胺(tbapf6)为支持电解质,将三电极体系浸入含有0.075mmbptcz的0.1mtbapf6的二氯甲烷溶液中,用mpi-eii型电化学发光分析仪检测其电化学发光性能,使用过氧化苯甲酰(bpo)作为共反应剂,将三电极体系浸入含有40mmbpo和0.075mmbptcz的0.1m tbapf6的二氯甲烷溶液中,初始电压以及低电压设置为0v,低电压设置为-1.6v,检测其电化学发光强度。[0119]第二部分:附图说明[0120]图21为基于hlct有机小分子加入三丙胺(bpo)作为共反应辅助剂实现施加单向负电位条件下的电化学发光原理示意图。通过电化学还原,hlct材料分子失去电子生成自由基阴离子,bpo得到电子生成bpo·-自由基,然后bpo·-自由基通过ece途径进一步反应生成强氧化性得苯酸盐自由基c6h5co2·,该强氧化性的性中间体与还原后的hlct材料自由基发生反应,生成hlct材料的激发态分子,并跃迁回基态发光。[0121]图22为本发明中电化学发光反应的稳定性测试所得到的曲线。连续扫描50圈,将近300秒后ecl信号依旧保较为稳定。[0122]图23为本发明中电化学反应的稳定性测试所得到的循环伏安曲线。[0123]图24为本发明中加入bpo的电化学性能测试结果,在0~-1.6v的电位范围下,加入bpo后电化学发光强度达到近1.5k,与未加共反应剂体系对比其发光强度提高3倍以上,证明共反应剂bpo的加入极大的提高该有机小分子的电化学发光性能。bpo浓度可在10~300mm范围选择。[0124]使用时,由于其本身阴阳离子湮灭活性弱而限制其电化学性能,采用加入稳定且能产生强氧化性或强还原性中间体的tpra、bpo等共反应剂辅助以解决该类型材料直接应用于电化学发光领域发光性能差的问题,在一定浓度共反应剂的辅助下基于hlct有机发光分子的电化学发光体系展现出高效且稳定的ecl性能,同时也拓宽了电化学发光领域的材料选择范围,可制成电化学发光传感器,ecl性能优异,发光效率高,用于免疫分析、离子分析、核酸检测、水质检测等分析检测领域。[0125]本发明上述实施例采用具有全激子型利用能力的hlct材料,应用于电化学发光领域,思路较为先进;所使用的hlct有机发光分子在共反应辅助剂作用下,能够实现高效率且稳定的ecl性能,这拓宽了电化学发光领域的材料选择范围;基于具有hlct机制的分子构建电化学发光体系,采用四种hlct分子来构建电化学发光体系,实现高效率和高稳定性电化学发光。[0126]尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。



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