高性能比率荧光 pH 传感器的构建及其在 6.0~9.0 范围的精准检测研究

为实现精准 pH 检测，研究人员开发基于 HPTS-IP/TiO?@THHM 传感膜的高性能比率荧光 pH 传感器。该传感器通过双 LED 激发 HPTS-IP 疏水离子对，I???/I???与 pH 显著相关，结合 SVR 模型预测 pH，RMSE 为 0.180，R 达 0.999，具快速响应（27 s）等优势，为 pH 检测提供新方案。

　　研究开发了一种基于 HPTS-IP/TiO?@THHM pH 传感膜的高性能比率荧光 pH 传感器，该传感膜包含 pH 传感层和散射层。其中，pH 传感层通过将 HPTS-IP 疏水离子对嵌入 TEOS-HTES 有机 / 无机杂化基质（THHM）制备，散射层则通过将 TiO?嵌入 THHM 基质制备。采用发射峰分别为 404 nm 和 454 nm 的两个 LED 脉冲信号激发 HPTS-IP 疏水离子对，荧光强度比（I???/I???）与 pH 值显著相关，在 6.0~9.0 的 pH 范围内表现出优异性能。基于荧光强度、峰位置、峰宽度和光谱形状特征，建立了支持向量回归（SVR）模型用于预测 pH 值。留一法交叉验证（LOOCV）中验证数据集的均方根误差（RMSE）为 0.180，预测 pH 与实验 pH 的相关系数（R）高达 0.999。该传感器响应时间为 27 秒，具有快速响应、出色的重现性、可逆性和稳定性。