本發(fā)明涉及制備復合材料，尤其涉及一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器。

背景技術(shù)：

1、光學ph傳感器主要基于具有特定pka的酸性/堿性敏感材料，該材料一般具有較好的ph傳感性能，具有良好的光學性能。光學ph傳感器成為了過去十年內(nèi)非常流行的分析工具，在海洋研究、血液測量、毒理學分析以及生物技術(shù)內(nèi)受到了廣泛應用，大部分光學ph指示劑都會固定在合適的聚合物基質(zhì)中，不過在應用過程中會遇到一些固有缺點，如光熱穩(wěn)定性不夠好；浸泡后材質(zhì)變軟導致ph傳感器回收率下降；親水材質(zhì)易造成熒光材料的滲出，導致環(huán)境污染……這些種種原因都限制了ph傳感器的實際應用。因此，必須尋找新的材料來固定光學ph指示劑，才能實現(xiàn)制備高穩(wěn)定性和環(huán)境兼容性的光學ph傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其制備方法為：利用共沉淀法將有機熒光分子(sg7)插入層狀雙金屬氫氧化物(ldh)的剛性層板間，制得sg7-ldh復合材料，然后將sg7-ldh分散于有機聚合物聚偏二氟乙烯(pvdf)溶液中，烘干制膜，即可得到ph傳感器：sg7-ldh@pvdf薄膜；該光學ph傳感器，硬度高、耐酸、耐堿、易回收、可多次使用。

2、本發(fā)明提供一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，包括以下步驟：

3、s1、將溶劑綠7插入層狀雙金屬氫氧化物的剛性層板間，制得sg7-ldh分散液復合材料；

4、s101、取氯化鎂溶液和氯化鋁溶液混合得到氯化鹽溶液；

5、s102、在氮氣氛圍下，向溶劑綠7水溶液中滴加氯化鹽溶液和氫氧化鈉溶液，恒溫攪拌，得到mg2al-sg7-ldh漿液；

6、s103、mg2al-sg7-ldh漿液經(jīng)蒸餾水和甲醇離心洗滌后，保存于甲醇溶液中，得到sg7-ldh分散液備用；

7、s2、將sg7-ldh分散于有機聚合物聚偏二氟乙烯溶液中，烘干制膜，即可得到ph傳感器：sg7-ldh@pvdf薄膜；

8、s201、取聚偏二氟乙烯溶于n,n-二甲基甲酰胺中超聲攪拌溶解均勻，得到聚偏二氟乙烯溶液；

9、s202、取聚偏二氟乙烯溶液置于離心管中并加入sg7-ldh分散液，超聲混合均勻得到混合溶液；

10、s203、取底面為平面的培養(yǎng)皿，導入s202中制備得到的混合溶液，真空干燥除去溶劑之后制備ph傳感器sg7-ldh@pvdf薄膜。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s101中所述氯化鹽溶液由氯化鎂溶液和氯化鋁溶液組成，所述氯化鎂溶液的濃度為100mmol/l，所述氯化鋁溶液的濃度為50mmol/l，所述氯化鎂溶液和氯化鋁溶液的體積比為100ml：100ml，所述氯化鹽溶液中mg2+終濃度為50mmol/l，al3+終濃度為25mmol/l。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s102中所述溶劑綠7水溶液的濃度為15mmol/l，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.1mol/l，所述溶劑綠7水溶液、氯化鹽溶液和氫氧化鈉溶液的體積比為200ml：200ml：200ml，所述恒溫攪拌過程中的ph值為7.5，所述恒溫攪拌的時間為6～8h。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s103中所述sg7-ldh分散液的濃度為20g/l。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s201中所述聚偏二氟乙烯和dmf的質(zhì)量體積比為5g：95ml。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s202中所述聚偏二氟乙烯溶液和sg7-ldh分散液的體積比為4ml：2ml，所述離心管的容積為10ml。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，s203中所述培養(yǎng)皿的直徑為60mm，所述真空干燥箱的溫度為80℃。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

18、本發(fā)明中先利用共沉淀法將有機熒光分子sg7插入層狀雙金屬氫氧化物ldh的剛性層板間，制得sg7-ldh復合材料，然后將sg7-ldh分散于有機聚合物pvdf溶液中，烘干制膜，即可得到ph傳感器，即sg7-ldh@pvdf薄膜。該光學ph傳感器穩(wěn)定性和環(huán)境兼容性良好，硬度高、耐酸、耐堿、易回收且可多次使用。

技術(shù)特征：

1.一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s101中所述氯化鹽溶液由氯化鎂溶液和氯化鋁溶液組成，所述氯化鎂溶液的濃度為100mmol/l，所述氯化鋁溶液的濃度為50mmol/l，所述氯化鎂溶液和氯化鋁溶液的體積比為100ml：100ml，所述氯化鹽溶液中mg2+終濃度為50mmol/l，al3+終濃度為25mmol/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s102中所述溶劑綠7水溶液的濃度為15mmol/l，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.1mol/l，所述溶劑綠7水溶液、氯化鹽溶液和氫氧化鈉溶液的體積比為200ml：200ml：200ml，所述恒溫攪拌過程中的ph值為7.5，所述恒溫攪拌的時間為6～8h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s103中所述sg7-ldh分散液的濃度為20g/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s201中所述聚偏二氟乙烯和dmf的質(zhì)量體積比為5g：95ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s202中所述聚偏二氟乙烯溶液和sg7-ldh分散液的體積比為4ml：2ml，所述離心管的容積為10ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于有機-無機復合材料的光學ph傳感器，其特征在于，s203中所述培養(yǎng)皿的直徑為60mm，所述真空干燥箱的溫度為80℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及制備復合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于有機?無機復合材料的光學pH傳感器。本發(fā)明中先利用共沉淀法將有機熒光分子SG7插入層狀雙金屬氫氧化物LDH的剛性層板間，制得SG7?LDH復合材料，然后將SG7?LDH分散于有機聚合物PVDF溶液中，烘干制膜，即可得到pH傳感器，即SG7?LDH@PVDF薄膜。該光學pH傳感器穩(wěn)定性和環(huán)境兼容性良好，硬度高、耐酸、耐堿、易回收且可多次使用。

技術(shù)研發(fā)人員：宗映彤,徐思民,張迎康,張曉飛,于道鴻
受保護的技術(shù)使用者：贛南師范大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8