[發明專利]一種聚合物在超聲波快速變色中的應用

在審

• 申請號: 201710987866.X
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107589115A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 希爾艾力·買買提依明;楊聰聰;約麥爾江·麥麥提;娜孜爾木·東木拉提;魏霞;薩拉麥提·拜科日
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/31;G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種聚合物在高靈敏超聲波變色中的應用，具有這種性能的聚合物為酸致變色中檢測鹽酸濃度或者傳感器等領域的應用提供借鑒。

背景技術

超聲波是一種頻率很高，具有極強穿透力且能量較大的聲波。在化學中具有很廣泛的應用，超聲波化學在降解有毒有機污染物的方面具有很大的潛力。盡管有一些專門的超聲波降解氯仿方面的研究，但是需要對機理進行更詳細的研究，特別是傳感材料在聲化學降解中的應用。

同時，在過去十年中，π-共軛聚合物一直是一類有趣的用于光學和電氣的有機材料。研究共軛聚合物對外部刺激如pH、光、溫度等的敏感性質是探索材料功能的基本方法。 同時，共軛聚合物已被用作聲化學方面的信號放大和感測材料，但與其他科目進行比較，關于它們的基本性質的更詳細的研究仍在進行中。在我們以前的共軛體系研究中，我們著重研究了基于嘧啶的聚合物的酸性特性，在聚合物主鏈中通過嘧啶環的質子化，揭示了它們在酸性色度上的作用機制。在這里，我們研究了聚嘧啶的有趣的超聲染料行為，即聚（2,5-十二烷氧基-1,4-二乙炔基苯基-撐-2- 氨基-4,6-嘧啶）在氯仿溶液中，其具有與酸化相同的機制，但顯示出明顯的差異。

發明內容

本發明用聚合物聚2,5-十二烷氧基-1,4-二乙炔基苯基 – 撐 - 2-氨基-4,6-嘧啶，將1 mg 聚合物溶于50 ml CHCl ₃（3.41×10 -2 mol / L）中，攪拌12 h，過濾，探討超聲波條件下酸致變色性能。聚合物出現超聲變色特性，聚合物溶液在紫外燈下呈深藍色，超聲30 s后呈黃色，加熱15 min再冷卻到室溫呈淡藍色。本發明與已公布的專利（一種在超聲波條件下三氯甲烷中產生的鹽酸濃度的測定方法，專利號：201611235886.3），檢測方法相同，已公布的專利在32 s-640 s時發生酸致變色，而本發明可以在0.5 s-32 s發生酸致變色，并且在超聲0.5 s之后，出現吸光度的變化。在504 nm 波長下，超聲時間和紫外-可見吸光度之間的線性關系服從下面的方程：y=0.03192+0.00901x。超聲變色恢復性（超聲4 s 加熱冷卻15 min ），顯示第五次超聲恢復性比第一次恢復性趨勢更明顯。但是超聲恢復25次后變色行為終止。

發明目的

本發明的目的是提供一種聚合物在超聲波條件下發生快速變色的應用。本發明最突出特點在于可以在很短的時間內發生酸致變色（最短可以達到0.5s）。

附圖說明

圖1：聚合物的結構圖；

圖2：聚合物的吸收光譜和熒光光譜的變化圖；

圖3：聚合物在不同的超聲時間內紫外可見光譜圖(A)和(B)熒光光譜圖(B)；

圖4：聚合物的吸收光譜（A）在交替超聲處理，加熱和冷卻過程中（6次）紫外吸收光譜圖（B）酸致變色恢復性；

圖5：第一次變色過程(A)和第五次變色過程圖(B)；

圖6：在交替超聲處理，加熱和冷卻過程中，PL光譜中聚合物的恢復趨勢圖。

具體實施方式

（1）合成聚合物；

（2）配制聚合物的氯仿溶液:將1mg聚合物溶于50ml CHCl₃溶液（3.41×10 ^-2 mol / L）中，攪拌12h，過濾，然后用CHCl₃進一步稀釋得到的聚合物溶液；

（3）聚合物溶液進行測試：利用紫外吸收光譜，研究在超聲波條件下聚合物的氯仿溶液酸致變色性能.對配置好的溶液進行超聲，隨著超聲時間的不同，測定對應的紫外-可見光譜；

（4）酸致變色恢復性研究：聚合物的氯仿溶液超聲以后吸光度明顯提高，對其進行加熱和冷卻后，吸光度和熒光強度恢復到初始狀態. 聚合物的氯仿溶液在紫外燈下的顏色為藍色，超聲后變成黃綠色，加熱和冷卻以后溶液紫外燈下液顏色逐漸恢復到初始狀態。在第一次變色過程中，顏色的恢復不清楚，但是用相同的溶液回收6次后，恢復的趨勢明顯改善，恢復的趨勢非常強。另外，由于在室溫無超聲波條件下所制備的H⁺足以發生質子化，因此共聚物的超聲變色行為將在重復25次之后中終止。