研究目的
研究开发新型多功能发光电纺荧光纳米纤维化学传感器-过滤器,用于对pH值、温度和金属离子进行多方面检测。
研究成果
该研究成功开发出新型多功能ES纤维膜,具有可开关的荧光发射特性、热诱导二次荧光强度增强特征,以及对pH值和Hg2+的高灵敏度响应。这些膜材在特定HTM螯合多功能器件及水环境中的pH与温度传感领域具有应用潜力。
研究不足
基于溶液的化学传感器的主要问题是不可重复使用。该研究通过开发可重复使用的聚合物薄膜化学传感器来解决这一问题,但对电纺丝(ES)纳米纤维的关注带来了在水溶液中保持纤维结构的挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用静电纺丝工艺制备多功能荧光化学传感器,材料为聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-罗丹明衍生物)(poly(NIPAAm-co-NMA-co-RhBN2AM)),合成过程涉及自由基聚合反应。
2:样本选择与数据来源:
通过调配NIPAAm、NMA和RhBN2AM的不同配比制备样本,对传感共聚物的光学特性、形貌特征及LCST值进行了表征分析。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克AM 300核磁共振仪、岛津紫外-可见分光光度计、TA Q500热重分析仪、日立S-4800扫描电镜、徕卡LCS SP5共聚焦显微镜及HORIBA Jobin Yvon Fluorolog-3荧光光谱仪;材料包含NIPAAm、NMA、AIBN、罗丹明B及多种溶剂。
4:实验流程与操作规范:
通过静电纺丝工艺制备ES纳米纤维,使用注射泵将聚合物溶液注入金属针头,纺丝过程中高压电源设置为10 kV。
5:数据分析方法:
通过光致发光光谱研究光物理特性,利用扫描电镜观察ES纳米纤维的微观形貌。
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获取完整内容-
Bruker AM 300
300 MHz
Bruker
Recording 1H nuclear magnetic resonance (NMR) data
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Shimadzu UV–Vis spectrophotometer
Shimadzu
Recording the transmittance of a 540 nm light beam for LCST determination
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TA Q500
TA instrument
Thermal analysis
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Hitachi S-4800
Hitachi
Investigating the morphologies of ES nanofibers
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Leica LCS SP5
Leica
Two-photon laser confocal microscopy
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Horiba Jobin Yvon Fluorolog-3 spectrofluorometer
Horiba Jobin Yvon
Measuring photoluminescence (PL) spectra
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