一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法，首先分別合成探針化合物KD-XA01和聚合物P(St-alt-Man)，在溶劑中自組裝制備包覆探針的聚合物膠體粒子，在透明質酸基體成膜液中加入該膠體粒子，通過流涎法制得甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器。本發(fā)明中透明質酸是天然高分子材料，可生物降解，具有一定推廣價值。
【專利說明】一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于天然高分子膜材料與化學傳感器領域，具體涉及種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法。
【背景技術】
[0002]甲醛在常溫下為具有刺激性和窒息性的無色氣體，對人身體傷害極大，是日益受到重視的環(huán)境污染物之一，在我國有毒化學品優(yōu)先控制名單，甲醛居第二位。因此建立易操作，精密度高的甲醛測定方法尤其重要。檢測甲醛最常用的方法是比色法，又可以分為變色酸法，乙酰丙酮法，AHMT比色法等；國家標準中檢測紡織品，食品，空氣中甲醛的首選方法就是比色法，其中又以乙酰丙酮法的應用最廣泛。近年來，隨著檢測技術的進步，檢測儀器商品化程度的提高，氣相色譜，高效液相色譜以及氣質聯(lián)用等靈敏，快捷的檢測方法也被應用到了甲醛的檢測中。然而，以上的檢測方法操作繁瑣，專業(yè)性強，不適合普通人使用。甲醛試紙是一種比較便捷的檢查甲醛的方法，其操作簡單，甲醛試紙中起檢測作用的是對甲醛敏感的小分子化合物，然而小分子化合物具有一定遷移性，長時間存放后隨著小分子化合物的遷移，其檢測效果必然會降低，使用周期也會縮短，且試紙使用后隨意丟棄造成垃圾和污染。
[0003]薄膜傳感器是另一類傳感器，高分子材料是良好的成膜基質，而高分子材料主要來源分為兩類，一類是以石油產(chǎn)品合成高分子，另一類則是天然高分子，天然高分子來源廣泛，如動物組織中提煉，農作物發(fā)酵等。透明質酸作為一種新型的天然高分子，原本從動物組織中提取，隨著發(fā)酵技術的發(fā)展，透明質酸的生產(chǎn)成本已大大降低，透明質酸有著良好的生物相容性和生物可降解性， 是一種綠色環(huán)保的高分子材料，而且它具備優(yōu)異的成膜性能，將其作為薄膜傳感器的高分子基質的研究也鮮見報道。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法，解決現(xiàn)有甲醛傳感器操作繁瑣、使用周期短、檢測試紙隨意丟棄造成的污染等問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法，包括以下步驟:
[0006](I)合成探針化合物KD-XAOl
[0007]將3.24gl-苯基-1，3- 丁二酮溶于60ml苯中，加入醋酸銨3.08g和乙酸Iml，在氮氣氛圍中80°C下回流10小時得到產(chǎn)物，將反應物洗滌、干燥，并除去溶劑；(2)合成聚合物P(St-alt-Man)
[0008]稱取6.24g苯乙烯，7.06g馬來酸酐溶解于180mL甲苯中，加入0.06gAIBN，通N2IOmin,密封，油浴65°C下反應20h，產(chǎn)物抽濾并用熱甲苯淋洗，再溶于丙酮，用甲苯沉淀分離，反復溶解沉淀三次后，于30°C真空烘箱中烘干得到P (St-alt-Man)；
[0009](3)自組裝制備納米膠體粒子溶液[0010]稱取P(St-alt-Man)0.5g, KD-XAO10.03g，溶于 IOml 的 DMF 中，劇烈攪拌，同時緩慢滴加超純水，當出現(xiàn)藍色乳光時，將此溶液在攪拌下緩慢滴加于100ml超純水中，得到該納米膠體粒子溶液；
[0011](4)制備成膜液
[0012]配制質量濃度為5%~10%的透明質酸水溶液，量取所述透明質酸水溶液20ml，步驟(3)中納米膠體粒子溶液4ml，在攪拌下混合均勻得到成膜液；
[0013](5)將成膜液均勻倒在成膜器上，流涎成膜，放入40°C烘箱中，48小時后取出揭膜。
[0014]所述步驟(4)中透明質酸水溶液的質量濃度優(yōu)選為5%。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本專利發(fā)明了一種薄膜傳感器，成膜基質為天然高分子材料透明質酸，在成膜液中添加對甲醛敏感的納米粒子溶液，該納米粒子以雙親共聚物P(St-alt-Man)為載體，對探針分子有良好的穩(wěn)定作用，可克服探針分子遷移的缺點。而且聚合物P(St-alt-Man)中馬來酸酐基元賦予納米粒子表面的極性基團羧基能夠與透明質酸大分子結構中的羧基、羥基等形成分子間氫鍵作用，達到體系良好的相容性。制得的薄膜材料為一種薄膜傳感器，使用簡便，可將甲醛的存在與否轉換成顏色信號表達出來。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0016]圖1膜材料對甲醛檢測效果【具體實施方式】
[0017]以下利用實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但不能認為是限定發(fā)明的范圍。
`[0018]實施例1
[0019](I)合成探針化合物KD-XAOl
[0020]將3.24gl-苯基-1，3- 丁二酮溶于60ml苯中，加入醋酸銨3.08g和乙酸Iml，在氮氣氛圍中80°C下回流10小時得到產(chǎn)物，將反應物洗滌、干燥，并除去溶劑；(2)合成聚合物P(St-alt-Man)
[0021]稱取6.24g苯乙烯，7.06g馬來酸酐溶解于180mL甲苯中，加入0.06gAIBN，通N2IOmin,密封，油浴65°C下反應20h，產(chǎn)物抽濾并用熱甲苯淋洗，再溶于丙酮，用甲苯沉淀分離，反復溶解沉淀三次后，于30°C真空烘箱中烘干得到P (St-alt-Man)；
[0022](3)自組裝制備納米膠體粒子溶液
[0023]稱取P (St-alt-Man) 0.5g, KD-XAO10.03g，溶于 IOml 的 DMF 中，劇烈攪拌，同時緩慢滴加超純水，當出現(xiàn)藍色乳光時，將此溶液在攪拌下緩慢滴加于100ml超純水中，得到該納米膠體粒子溶液；
[0024](4)制備成膜液
[0025]配制質量濃度為5%的透明質酸水溶液，量取所述透明質酸水溶液20ml，步驟(3)中納米膠體粒子溶液4ml，在攪拌下混合均勻得到成膜液；
[0026](5)將成膜液均勻倒在成膜器上，流涎成膜，放入40°C烘箱中，48小時后取出揭膜。
[0027]實施例2[0028](I)合成探針化合物KD-XAOl
[0029]將3.24gl-苯基-1，3- 丁二酮溶于60ml苯中，加入醋酸銨3.08g和乙酸Iml，在氮氣氛圍中80°C下回流10小時得到產(chǎn)物，將反應物洗滌、干燥，并除去溶劑；(2)合成聚合物P(St-alt-Man)
[0030]稱取6.24g苯乙烯，7.06g馬來酸酐溶解于180mL甲苯中，加入0.06gAIBN，通N2IOmin,密封，油浴65°C下反應20h，產(chǎn)物抽濾并用熱甲苯淋洗，再溶于丙酮，用甲苯沉淀分離，反復溶解沉淀三次后，于30°C真空烘箱中烘干得到P (St-alt-Man)；
[0031](3)自組裝制備納米膠體粒子溶液
[0032]稱取P (St-alt-Man) 0.5g, KD-XAO10.03g，溶于 IOml 的 DMF 中，劇烈攪拌，同時緩慢滴加超純水，當出現(xiàn)藍色乳光時，將此溶液在攪拌下緩慢滴加于100ml超純水中，得到該納米膠體粒子溶液；
[0033](4)制備成膜液
[0034]配制質量濃度為10%的透明質酸水溶液，量取所述透明質酸水溶液20ml，步驟
(3)中納米膠體粒子溶液4ml，在攪拌下混合均勻得到成膜液；
[0035](5)將成膜液 均勻倒在成膜器上，流涎成膜，放入40°C烘箱中，48小時后取出揭 膜。
[0036]實施例3
[0037](I)合成探針化合物KD-XAOl
[0038]將3.24gl-苯基-1，3- 丁二酮溶于60ml苯中，加入醋酸銨3.08g和乙酸Iml，在氮氣氛圍中80°C下回流10小時得到產(chǎn)物，將反應物洗滌、干燥，并除去溶劑；(2)合成聚合物P(St-alt-Man)
[0039]稱取6.24g苯乙烯，7.06g馬來酸酐溶解于180mL甲苯中，加入0.06gAIBN，通N2IOmin,密封，油浴65°C下反應20h，產(chǎn)物抽濾并用熱甲苯淋洗，再溶于丙酮，用甲苯沉淀分離，反復溶解沉淀三次后，于30°C真空烘箱中烘干得到P (St-alt-Man)；
[0040](3)自組裝制備納米膠體粒子溶液
[0041]稱取P (St-alt-Man) 0.5g, KD-XAO10.03g，溶于 IOml 的 DMF 中，劇烈攪拌，同時緩慢滴加超純水，當出現(xiàn)藍色乳光時，將此溶液在攪拌下緩慢滴加于100ml超純水中，得到該納米膠體粒子溶液；
[0042](4)制備成膜液
[0043]配制質量濃度為8%的透明質酸水溶液，量取所述透明質酸水溶液20ml，步驟(3)中納米膠體粒子溶液4ml，在攪拌下混合均勻得到成膜液；
[0044](5)將成膜液均勻倒在成膜器上，流涎成膜，放入40°C烘箱中，48小時后取出揭膜。
[0045]經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，制得的透明質酸薄膜傳感器在遇到甲醛時顏色能由原來的無色變成黃色。
【權利要求】
1.一種甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)合成探針化合物KD-XAOl 將3.24gl-苯基-1，3- 丁二酮溶于60ml苯中，加入醋酸銨3.08g和乙酸Iml，在氮氣氛圍中80°C下回流10小時得到產(chǎn)物，將反應物洗滌、干燥，并除去溶劑； (2)合成聚合物P(St-alt-Man) 稱取6.24g苯乙烯，7.06g馬來酸酐溶解于180mL甲苯中，加入0.06gAIBN，通N2IOmin,密封，油浴65°C下反應20h，產(chǎn)物抽濾并用熱甲苯淋洗，再溶于丙酮，用甲苯沉淀分離，反復溶解沉淀三次后，于30°C真空烘箱中烘干得到P(St-alt-Man)； (3)自組裝制備納米膠體粒子溶液 稱取P(St-alt_Man)0.5g，KD-XAO10.03g，溶于IOml的DMF中，劇烈攪拌，同時緩慢滴加超純水，當出現(xiàn)藍色乳光時，將此溶液在攪拌下緩慢滴加于100ml超純水中，得到該納米膠體粒子溶液； (4)制備成膜液 配制質量濃度為5%~10%的透明質酸水溶液，量取所述透明質酸水溶液20ml，步驟(3)中納米膠體粒子溶液4ml，在攪拌下混合均勻得到成膜液； (5)將成膜液均勻倒在成膜器上，流涎成膜，放入40°C烘箱中，48小時后取出揭膜。
2.如權利要求1所述甲醛敏感型透明質酸薄膜傳感器的制備方法，其中步驟(4)中透明質酸水溶液的質量濃度 為5% -10%，優(yōu)選為5%。
【文檔編號】C08F212/08GK103819703SQ201410093521
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2014年3月14日
【發(fā)明者】白繪宇, 葛云龍, 劉曉亞 申請人:江南大學