[發(fā)明專利]一種無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜、制備方法及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210333895.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114752168B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范小平;王雅君;黃葦;袁文波;張金波;張清宇;鄭經(jīng)紹
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學;新興縣微豐農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C08L33/10
• 分類號: C08L33/10;C08J5/18;C08F220/20;C08F220/14;C08F222/14;C08F220/34;G01N21/78
• 代理公司: 北京盛詢知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 李艷芬

1.一種無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備SiO₂的納米微球懸浮液；

(2)將SiO₂的納米微球懸浮液均勻噴涂在無機玻璃表面，形成非晶結(jié)構(gòu)模板；

(3)將單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、響應物質(zhì)和乙醇均勻混合，制得前驅(qū)體溶液；

(4)將所述前驅(qū)體溶液填充在步驟(2)制備的非晶結(jié)構(gòu)模板中，紫外光下進行固化，固化完成后通過氫氟酸溶液浸泡；

(5)將步驟(4)中所制得的材料用氨水清洗后浸泡在水中，得到所述無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜；

步驟(3)中所述單體為甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羥乙酯；

所述引發(fā)劑為安息香二乙醚；

所述響應物質(zhì)為甲基丙烯酸二甲氨乙酯；

所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述SiO₂納米微球的粒徑為100～380nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述無機玻璃經(jīng)過表面處理，處理方法如下：

(1)Piranha溶液的配制：將H₂SO₄和H₂O₂按照體積比7:3的比例混合均勻；

(2)將無機玻璃均勻浸泡在步驟(1)配制的Piranha溶液中；

(3)24h后將無機玻璃撈出，沖洗干凈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(3)在超聲條件下混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于，超聲混合時間為10～30min，功率為100～300W。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(4)中固化時間為60～180min。

7.一種由權(quán)利要求1～6任一項所述制備方法制備得到的無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜，其特征在于，在溶液中pH值在3～11區(qū)間遞增時，顏色藍移；在CO₂氣體濃度在0～50％區(qū)間遞增時，顏色紅移。

8.權(quán)利要求7所述無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜在pH和CO₂氣體濃度可視化檢測中的應用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述應用，其特征在于，包括如下步驟：

(1)配制磷酸緩沖溶液、0.1mol/L的鹽酸溶液和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，用以上三種溶液配制不同pH的緩沖溶液；將制備的無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜完全浸入緩沖溶液中，觀察結(jié)構(gòu)色水凝膠膜的顏色變化，并通過光纖光譜儀采集光譜數(shù)據(jù)；

(2)將結(jié)構(gòu)色水凝膠膜放入3mL氣壓平衡的純水中，通過氣調(diào)機配制不同濃度的CO₂氣體，抽取不同濃度的CO₂氣體各3mL，推入放置有無角度依賴性結(jié)構(gòu)色水凝膠膜的純水體系中，觀察結(jié)構(gòu)色水凝膠膜的顏色變化，并通過光線光譜儀采集光譜數(shù)據(jù)。