光子晶体纤维素膜检测二氧化硫气体

二氧化硫作为重要的大气污染源一直备受关注,但是目前的检测方法操作复杂,不利于现场实时监测。本研究采用垂直沉降法制备了高度有序的紧密堆积型三维聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)胶体阵列,并且利用甲基纤维素(MC)和羧甲基纤维素(CMC)作为三维阵列的载体制备了蛋白石型和反蛋白石型纤维素膜。这些纤维素光子晶体膜结构色明亮,反射峰明显且峰型良好。二甲基亚砜(DMSO)对二氧化硫有较强溶解性能,负载了DMSO的反蛋白石膜吸附二氧化硫气体后结构色由红色变为无色,实现了裸眼检测,且检测限低于国家二级防护浓度(7898 mg/m~3),为大气中二氧化硫现场检测提供了一种重复性好、便捷高效的方法。     

蛋白石型光子晶体红外隐身材料的制备

基于光子晶体的红外隐身材料,主要采取一维层层堆叠结构和三维木堆结构等来实现对红外波段电磁波辐射性能的调控.本文报道了一种操作简易、成本低廉的光子晶体红外隐身材料制备方法.通过优化的垂直沉积法,微米级SiO_2胶体微球自组装成高质量的蛋白石型光子晶体结构.对SiO_2胶体微球进行优选,成功制备了禁带位于2.8—3.5μm,8.0—10.0μm的SiO_2胶体晶体蛋白石型光子晶体材料.该材料可改变目标相应波段的红外辐射特征,具有目标红外波段的隐身效果.     

乙基膦酸分子印迹光子晶体传感器的研究

本研究结合光子晶体与分子印迹技术,制备了一种新颖有机磷毒剂光学传感器——三维分子印迹光子晶体(3D-MIPCs)凝胶膜.采用聚甲基丙烯酸甲酯胶体小球为光子晶体自组装阵列模板,以甲基丙烯酸羟乙酯和N-异丙基丙烯酰胺为混合单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为混合交联剂,正辛醇和乙腈混合溶液为溶剂,光聚得到印迹聚合物.该材料对乙基膦酸响应速度快、选择性高,其对目标分子的识别作用会导致衍射光谱图的改变.随着在EPA浓度从0.5 mmol/L增加到1.5 mmol/L的过程中,反射峰强度逐渐降低,降幅达到10％,并伴随明显红移.该材料为乙基膦酸检测提供了新的思路,在神经毒剂检测及监控等领域有应用前景.     

三蝶烯衍生的双氮杂双氧杂杯芳烃的合成与结构

2,7-二氨基三蝶烯、2,7-二羟基三蝶烯与杂环化合物如三聚氰氯、1,5-二氟-2,4-二硝基苯和2,6-二氯-3,5-二氰基吡啶等通过两步芳香亲核取代反应得到系列双氮杂双氧杂杯芳烃大环分子. 通过核磁谱以及X射线单晶衍射研究其在溶液中及固态下的结构以及组装行为.     

含吡啶基胆固醇类小分子有机胶凝剂的合成及其胶凝行为

合成了6种含吡啶基胆固醇类小分子胶凝剂. 胶凝行为和SEM形貌观察研究表明,该类化合物结构的微小差异不仅显著影响自身的胶凝能力,而且对所形成的凝胶结构也有巨大影响. 采用FT-IR和1H NMR测试分析表明,氢键作用是此类化合物凝胶形成的重要驱动力. 采用XRD分析结果表明,2-位吡啶基的胶凝剂(化合物1)在固态时的堆积方式与其在苯中(凝胶态)的堆积方式类似,也与其对应的质子化形式在苯中(凝胶态)的堆积方式相似,且各聚集体的最小重复单元均为2.58 nm.     

反蛋白石光子晶体凝胶的pH响应

首先采用Stber方法制备了一系列亚微米级单分散二氧化硅小球,而后通过垂直沉降自组装方法制备了颜色鲜艳的二氧化硅三维有序结构胶体晶体模板,最后再采用模板聚合法在220 nm二氧化硅小球自组装的阵列间隙中共聚甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯,经氢氟酸刻蚀二氧化硅模板后得到多孔有序的反蛋白石光子晶体.当pH值从5升至8时,反蛋白石凝胶光子晶体的反射峰波长从514 nm移动至590 nm,颜色变化显著,从蓝绿色变成红色,突变点为pH=6.5,而且pH响应在100 s左右即可达到平衡.对交联剂用量的研究结果表明,随着交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯用量从4%增加到16%,光子晶体响应pH时的红移量减小.     

葡萄糖检测用分子印迹光子晶体的研究

基于快速、持续、无创检测技术在血糖监测领域的重要性,以聚甲基丙烯酸甲酯微球阵列为光子晶体制孔模板,以葡萄糖为印迹模板,N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯为混合单体,4-乙烯基苯硼酸为识别基,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在制孔模板间隙进行共价型分子印迹聚合,除去制孔模板后,制得具有规整孔结构的新型光学凝胶材料--...     

金银花不同提取物的红外光谱

利用红外光谱的宏观指纹特性,对金银花中不同溶剂提取物的红外光谱图和二阶导数红外光谱图进行了整体分析.初步推测,金银花石油醚提取物中主含长链脂肪酸(酯)、小分子萜类等低极性化合物,乙酸乙酯提取物主含环烯醚萜及其苷类化合物,无水乙醇和95％乙醇提取物中主含咖啡酸类衍生物和黄酮(苷)类化合物,去离子水提取物中主含鞣质及多糖类成分.综合比较亦可知,金银花醇提取物中的主成分是以绿原酸为代表的咖啡酸类衍生物.可见,利用红外光谱法对中药提取物直接进行分析,可对其主体成分进行初步的识别,为制定下一步的提取方案和检测方法提供了方向性参考.     

分子印迹纳米胶体阵列检测爆炸物的研究

以三硝基甲苯(TNT)为模板,丙烯酰胺为功能单体,采用乳液聚合法制备具有单分散性的TNT分子印迹胶体小球.通过垂直沉降法自组装,并用胶带将得到的具有蛋白石结构的分子印迹胶体阵列(MICA)固化.研究其在不同比例的甲醇/水溶液中的光学响应,并在最优检测环境下进行特异性吸附实验.实验表明,当甲醇/水的体积比为7∶3,TNT浓度为20 mmol/L时,反射峰红移近24 nm,为非印迹胶体阵列红移量的1.4倍,为TNT结构类似物的23倍.MICA在实现对光子晶体传感器制备简化的同时,提供了对TNT进行快速裸眼检测的可能性.