[發明專利]一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法

有效

• 申請號: 201410045902.7
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號: CN103884710A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 胡曉斌;洪煒;趙斌元
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N21/80
• 分類號: G01N21/80
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

1.一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，該方法采用以下步驟：

(1)將無水乙醇恒溫在10-35℃，依次加入正硅酸乙酯、水、氨水，攪拌均勻，在10-35℃下反應10h以上，得到微球的乙醇分散液；

(2)微球的乙醇分散液用離心-超聲方法純化后，用無水乙醇稀釋成質量分數0.1-1％的分散液，放入恒溫箱內，以10-40℃的溫度沉積2-8天得到二氧化硅光子晶體薄膜；

(3)向光子晶體薄膜上分別滴入成分不同的聚合物前驅體溶液，光照聚合，并用氫氟酸去除二氧化硅光子晶體薄膜，得到浸潤能力不同的pH響應性光子晶體薄膜；

(4)浸潤性響應的光子晶體薄膜放入已知不同pH值的溶液中，依次測量在不同的pH下，浸潤能力不同的pH響應性光子晶體薄膜能否被浸潤并產生明顯的變色并記錄；

(5)將由浸潤能力不同的pH響應性光子晶體薄膜組成的陣列，浸泡于待測溶液之中，觀察顏色變化即可知道待測溶液的pH值。

2.根據權利要求1所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的正硅酸乙酯、水、氨水的質量比是(0.5～2)∶(0～2)∶(0.5～2)。

3.根據權利要求1所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，步驟(1)中的攪拌速度為50-1000rpm。

4.根據權利要求1所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，步驟(3)中的聚合物前驅體溶液為pH響應性功能單體、共聚單體、交聯劑、溶劑、引發劑按重量比為1-50∶1-50∶1-10∶30-70∶0.05-0.2混合而成。

5.根據權利要求4所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，

所述的pH響應性功能單體為含有羧基、胺基或吡啶官能團的苯乙烯、甲基丙烯酰或丙烯酰衍生物，

所述的共聚單體為疏水自由基聚合單體，選自苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的一種或兩種，

所述的交聯劑為用于自由基聚合的交聯劑，選自乙二醇、二甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯中的一種或幾種，

所述的溶劑為醇類溶劑、芳香烴溶劑、氯仿或二甲亞砜中的一種或幾種，

所述的引發劑為光敏引發劑或熱敏引發劑，選自偶氮二異丁氰或過氧化苯甲酰中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，步驟(4)中利用5-35片光子晶體薄膜制備浸潤能力不同的pH響應性光子晶體薄膜陣列，放入5-35組不同pH值溶液中的反射光譜曲線與顏色變化。

7.根據權利要求6所述的一種利用光子晶體浸潤性測量pH的方法，其特征在于，將光子晶體薄膜依次放入pH＝1，pH＝2，pH＝3，pH＝4，pH＝5，pH＝6，pH＝7，pH＝8，pH＝9，pH＝10，pH＝11，pH＝12，pH＝13，pH＝14的14組溶液中，使用光譜儀依次測量光子晶體薄膜陣列在14組不同pH值的溶液中的反射光譜曲線。