烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基二甲基氯硅烷、苯基三乙氧基硅 烷、苯基三甲氧基硅烷、正丙基三氯硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、三 甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟辛基二甲基氯硅 烷、（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷、雙（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和1(三乙氧基甲硅烷 基）-2-(二乙氧基甲基甲硅烷基）-乙烷。
[0060] 本文提供包含結(jié)合到硅烷改性的金屬氧化物載體的雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合 物的組合物。"結(jié)合"是指在雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合物與固體金屬氧化物載體之間存 在相互吸引。相互吸引可包括共價鍵、離子鍵、配價鍵、金屬鍵、氫鍵、范德華力、靜電力、化 學(xué)吸附、物理吸附或任何其他將雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合物吸引到固體金屬氧化物載體 的相互作用。例如，當(dāng)不溶于水或微溶于水的雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合物結(jié)合到固體載 體時，通常不能用水連續(xù)或持續(xù)沖洗來去除。在一些實施例中，吸引相互作用包括氫鍵。
[0061] 雙（乙二肟）_過渡金屬絡(luò)合物包含兩個與過渡金屬形成絡(luò)合物的乙二肟部分。雙 (乙二肟）_過渡金屬絡(luò)合物一般具有式（III)的結(jié)構(gòu)：
[0062]
【主權(quán)項】
1. 一種組合物，包含： 具有表面羥基基團的固體金屬氧化物載體； 通過與所述表面羥基基團的硅烷醇鍵結(jié)合到所述固體金屬氧化物載體的含甲硅烷基 化合物；和 結(jié)合到所述固體金屬氧化物載體的雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（I) R1-Si(R2)3^(R3)x (I) 其中 R1為烷基、氟代烷基、被氨基取代的烷基、芳基、芳烷基或 烷芳基基團； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（II) (R3)x (R2)3^xSi-R4-Si(R2)3^x (R3)x (II) 其中 R4為亞烷基、亞芳基或它們的組合； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項所述的組合物，其中所述可水解基團為烷氧基、芳氧 基、酰氧基、鹵素、4〇?5) 2或-NH-Si(R5)3，其中R5為烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的組合物，其中所述不可水解基團為烷基、芳基、 芳烷基或烷芳基。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述含甲硅烷基化合物選自：二乙 氧基二甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、正十八烷基三氯硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟辛基二甲基氯 硅烷，和（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述載體的表面羥基基團中不超過 約50 %結(jié)合到所述含甲硅烷基化合物。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述固體金屬氧化物載體包括鋁氧 化物、硅氧化物或它們的組合。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述雙（乙二肟）_過渡金屬絡(luò)合物 中的過渡金屬包括銠、銥、鉑、鈀、金、鎳、銅或它們的組合。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述雙（乙二肟）_過渡金屬絡(luò)合 物包括雙（二甲基乙二肟）_鎳（II)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的組合物，其中所述組合物在25°C下在范圍為約 50 %至約90 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的組合物，其中所述組合物在25°C下在范圍為約 60 %至約80 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
13. -種比色相對濕度指示傳感器，包含： 濕氣指示組合物，所述濕氣指示組合物包含 具有表面羥基基團的固體金屬氧化物載體； 通過與所述表面羥基基團的硅烷醇鍵結(jié)合到所述固體金屬氧化物載體的含甲硅烷基 化合物；和 結(jié)合到所述固體金屬氧化物載體的雙（乙二肟）_過渡金屬絡(luò)合物；并且 其中所述傳感器的光譜根據(jù)所述傳感器置于其中的環(huán)境內(nèi)的相對濕度定量地改變。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的傳感器，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（I) R1-Si(R2)3^(R3)x (I) 其中 R1為烷基、氟代烷基、被氨基取代的烷基、芳基、芳烷基或 烷芳基基團； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的傳感器，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（II) (R3)x (R2)3^xSi-R4-Si(R2)3^x (R3)x (II) 其中 R4為亞烷基、亞芳基或它們的組合； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15中任一項所述的傳感器，其中所述可水解基團為烷氧基、芳 氧基、酰氧基、鹵素、4〇?5) 2或-NH-Si(R5)3，其中R5為烷基。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項所述的傳感器，其中所述不可水解基團為烷基、芳 基、芳烷基或烷芳基。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項所述的傳感器，其中所述載體的表面羥基基團中不 超過約50 %結(jié)合到所述含甲硅烷基化合物。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項所述的傳感器，其中所述固體金屬氧化物載體包括 鋁氧化物、硅氧化物或它們的組合。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項所述的傳感器，其中所述雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò) 合物包括雙（二甲基乙二肟）_鎳（II)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項所述的傳感器，其中所述傳感器在25°C下在范圍為 約50 %至約90 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13-21中任一項所述的傳感器，其中所述傳感器在25°C下在范圍為 約60 %至約80 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
23. -種調(diào)整濕氣指示組合物的比色響應(yīng)的方法，包括： 通過使所述固體金屬氧化物載體的表面羥基基團與含甲硅烷基化合物反應(yīng)以產(chǎn)生改 性的固體金屬氧化物載體來對具有表面羥基基團的固體金屬氧化物載體的表面進行改性； 并且 使雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合物結(jié)合到所述改性的固體金屬氧化物載體以產(chǎn)生濕氣 指示組合物。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（I) R1-Si(R2)3^(R3)x (I) 其中 R1為烷基、氟代烷基、被氨基取代的烷基、芳基、芳烷基或 烷芳基基團； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述含甲硅烷基化合物具有式（II) (R3)x (R2)3^xSi-R4-Si(R2)3^x (R3)x (II) 其中 R4為亞烷基、亞芳基或它們的組合； 每個R2獨立地為羥基或可水解基團； 每個R3獨立地為不可水解基團；并且X為等于0、1或2的整數(shù)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24或25中任一項所述的方法，其中所述可水解基團為烷氧基、芳氧 基、酰氧基、鹵素、4〇?5) 2或-NH-Si(R5)3，其中R5為烷基。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項所述的方法，其中所述不可水解基團為烷基、芳基、 芳烷基或烷芳基。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23-27中任一項所述的方法，其中所述載體的表面羥基基團中不超 過約50 %結(jié)合到所述含甲硅烷基化合物。
29. 根據(jù)權(quán)利要求23-28中任一項所述的方法，其中所述固體金屬氧化物載體包括鋁 氧化物、硅氧化物或它們的組合。
30. 根據(jù)權(quán)利要求23-29中任一項所述的方法，其中所述雙（乙二肟）-過渡金屬絡(luò)合 物包括雙（二甲基乙二肟）_鎳（II)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求23-30中任一項所述的方法，其中所述濕氣指示組合物在25°C下在 范圍為約50 %至約90 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
32. 根據(jù)權(quán)利要求23-31中任一項所述的方法，其中所述濕氣指示組合物在25°C下在 范圍為約60 %至約80 %相對濕度的相對濕度下定量地改變光譜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合物，該組合物包含：1)具有表面羥基基團的固體金屬氧化物載體；2)通過與表面羥基基團的硅烷醇鍵結(jié)合到固體金屬氧化物載體的含甲硅烷基化合物；以及3)結(jié)合到固體金屬氧化物載體的雙(乙二肟)-過渡金屬絡(luò)合物。這些組合物可用于制造比色相對濕度指示傳感器。還公開一種調(diào)整濕氣指示組合物的比色響應(yīng)的方法和一種檢測濕氣的方法。
【IPC分類】G01N21-78, G01N31-22, G01W1-11
【公開號】CN104797959
【申請?zhí)枴緾N201380059413
【發(fā)明人】姜明燦, E·K·L·Y·哈吉梅
【申請人】3M創(chuàng)新有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2013年11月14日
【公告號】EP2920621A1, WO2014078512A1