聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶的制备及乙醇响应行为

以单分散的聚苯乙烯微球乳液为原料,采用针尖注射法制备了聚苯乙烯二维光子晶体阵列,采用聚乙烯醇填充二维光子晶体阵列,以戊二醛为交联剂,得到聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA·2DPCH).通过测定PVA·2DPCH在不同浓度的乙醇/水溶液中的德拜环直径(D)变化,研究了PVA·2DPCH对乙醇的响应行为.结果表明,在乙醇体积分数为0~60%范围内,PVA·2DPCH对乙醇没有明显响应,德拜环直径基本保持不变;当乙醇体积分数超过60%时,PVA·2DPCH对乙醇表现出敏感响应,其德拜环直径随乙醇体积分数的增大而增大,响应时间仅需30 s;在乙醇体积分数为60%~100%范围内,PVA·2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与乙醇体积分数(Ve)呈线性相关:当60%≤Ve≤75%时,其线性回归方程为ΔD=50.30 Ve-31.74,r^2=0.9734;当75%<Ve≤100%时,其线性回归方程为ΔD=111.14 Ve-74.03,r^2=0.9902.以制备的PVA·2DPCH为乙醇传感器,利用德拜环法测定市售酒精消毒液中乙醇含量,方法简单快速,兼具无标记、可视化检测的特点.

糖蛋白印迹二维光子晶体水凝胶传感器的构建

制备了一种特异性识别糖蛋白的二维光子晶体分子印迹水凝胶。以刀豆蛋白A(Con A)为模板分子,甲叉双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,丙烯酰胺(AAm)与4-乙烯基苯硼酸为功能单体,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为引发剂,过硫酸铵(APS)为催化剂,在聚苯乙烯二维光子晶体(PC)表面产生聚合反应形成水凝胶,接着用10%的乙酸溶液洗脱模板分子,制备了可对Con A特异性识别的二维光子晶体分子印迹水凝胶(MIPs)传感器。结果表明,当MIPs的交联度为10%时,德拜环的直径变化最显著,对目标物的识别最灵敏。该传感器对Con A在0~0.5 mg/mL范围内具有良好的响应与识别能力,可用于目标物的富集和即时检测。同时,苯硼酸的引入,增加了印迹空穴的识别位点,进一步改善了印迹材料对糖类分子的特异识别性。该水凝胶传感器在卵清白蛋白(OVA)、牛血红蛋白(BHb)、溶菌酶(Lyz)、胰蛋白酶(Try)溶液中德拜环的直径变化远小于识别相同浓度的Con A引起的德拜环直径的变化,表现出良好的选择性。该方法操作简单,成本低廉,可重复使用,不需特殊仪器设备,可拓展到其它糖蛋白,实现糖类目标蛋白的即时快速检测。

壬基酚分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,壬基酚(NP)为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂,经紫外光引发聚合,得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶传感器.通过测量德拜衍射环直径(D)的变化(ΔD)来判断传感器的响应性能.实验结果表明,在壬基酚溶液中,水凝胶的体积膨胀导致凝胶中光子晶体的粒子间距增大,德拜衍射环直径减小.随着溶液中NP的浓度从0增加到1×10^(-5)mol/L,德拜衍射环的直径减小了8.0 mm,相应的光子晶体的颗粒间距增加了25.1 nm.在1×10^(-13)~1×10^(-8)mol/L范围内,德拜衍射环直径的变化与壬基酚浓度的对数值(lgc)呈线性关系,制备的传感器检出限低至1×10^(-13)mol/L,具有较高的灵敏度、良好的特异性识别能力和稳定的可重复利用性,并且可以实现对壬基酚的可视化检测.

德拜相的误差分析

德拜相的误差分析①何云（广西师大桂林５４１００１）１误差的来源德拜相的系统误差的来源相当复杂，环境温度、湿度都会影响到德拜相的质量，甚至相机内的真空度的大小也会造成德拜相的“背景”增黑。因此，要控制好其系统误差具有相当困难，下面从主要的几种因素进行分...

基于聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶的阳离子表面活性剂传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,制备聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶(PAA 2D-PCH),利用德拜环法研究了其对阳离子表面活性剂的刺激响应行为.实验结果表明,在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中,PAA 2D-PCH对阳离子表面活性剂有灵敏的响应,凝胶体积收缩,引起颗粒间距减小,德拜环直径增大,衍射波长蓝移,当氯化十六烷基吡啶(CPC)、溴化十六烷基吡啶(CPB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度由0增加到4×10-3 mol/L时,德拜环直径分别增加了5.95、5.50、5.05 cm,颗粒间距分别减小了380、364、341 nm;而在阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂溶液中,PAA 2D-PCH的德拜环直径基本保持不变,表明其对阴离子型、非离子型和两性离子表面活性剂均无响应.该PAA 2D-PCH制备简单,有望作为传感器用于水体中阳离子表面活性剂的检测,无需复杂的仪器设备,操作方便、可重复利用,兼具可视化的特点.

高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu^2+传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体阵列为模板,戊二醛为交联剂,制备了聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA 2DPCH),再以巯基乙酸为酯化剂,通过聚乙烯醇(PVA)的巯基化改性,得到巯基化聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA-SH 2DPCH).利用德拜环法,研究了PVA-SH 2DPCH对Cu^2+的响应行为.结果表明,PVA-SH 2DPCH对Cu^2+具有超灵敏响应,在Cu^2+溶液中,凝胶收缩,其德拜环直径(D)随Cu^2+浓度的增大而增大,当Cu^2+浓度由0增加至10^−15 mol/L时,其德拜环直径即可增加0.45 cm,当浓度继续增大到10^−7 mol/L时,其德拜环直径(ΔD)可增加0.85 cm.当Cu^2+浓度在10^−15~10^−7 mol/L范围内时,PVA-SH 2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与Cu^2+浓度(c)呈线性关系,其线性回归方程为ΔD=1.195+0.0493×logc,(ΔD,cm;c,mol/L),R^2=0.99899.以制备的PVA-SH 2DPCH为Cu^2+传感器,利用德拜环法表征溶液中Cu^2+的浓度,方法简单快速兼具无标记、可视化检测的特点,为现场实时检测Cu^2+提供了可能.