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镉离子响应性凝胶光子晶体传感膜的构建

发布时间:2018-05-26 10:19

  本文选题:光子晶体 + 水凝胶 ; 参考:《物理化学学报》2016年12期


【摘要】:将光子晶体与响应性水凝胶结合,采用"三明治"填充方法,以聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板,丙烯酰胺和烯丙基硫脲为单体制备得到一种对镉离子具有特异响应性的凝胶光子晶体传感膜,并对其进行了形貌表征和响应性研究。结果表明,该传感膜具有排列整齐的反蛋白石结构,可对不同浓度的Cd2+输出不同的光学信号。随着Cd2+浓度的增大,传感膜的Bragg衍射峰发生蓝移,并伴随有显著的颜色变化。在最优配比,适宜p H和离子强度条件下,衍射峰的最大位移值可达51.1 nm。在研究过程中发现其他干扰金属离子的存在不会影响传感膜对Cd2+的特异性响应,并且表现出了较快的响应速度。在多次循环实验中传感膜由于具备高度交联结构而表现出了良好的机械性和化学稳定性。该传感膜的构建为Cd2+的快速高效及裸眼可视检测提供了可能性。
[Abstract]:The photonic crystal was combined with the responsive hydrogel, and the "sandwich" filling method was used. The polystyrene (PS) colloidal crystal was used as the template. A gel-photonic crystal sensing film with specific response to cadmium ion was prepared by using acrylamide and allyl thiourea as monomers. The results show that the sensing film has a well-arranged inverse opal structure and can output different optical signals to different concentrations of Cd2. With the increase of Cd2 concentration, the Bragg diffraction peak of the sensing film is blue shifted and accompanied by a significant color change. The maximum displacement of the diffraction peak can reach 51.1 nm under the optimum ratio, pH and ionic strength. During the study, it was found that the presence of other interfering metal ions did not affect the specific response of the sensing membrane to Cd2, and showed a faster response speed. The sensing film exhibits good mechanical and chemical stability due to its highly cross-linked structure. The construction of the sensing film provides a possibility for the rapid and efficient detection of Cd2 and naked eye visual detection.
【作者单位】: 江南大学化学与材料工程学院食品胶体与生物技术教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51173072)资助项目~~
【分类号】:O648.17;O734

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