一种光子晶体凝胶材料的制备方法技术

一种光子晶体凝胶材料的制备方法，所述制备方法包括：（1）利用垂直沉降自组装方法制备SiO2蛋白石模片；（2）向SIO2蛋白石膜中空隙处填充含有印迹分子领苯二甲酸二异壬酯的预聚溶液，引发光聚合；（3）移除SIO2膜及印迹分子，得到产品具对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器，它具有工艺生产流程简单,操作方便,不使用有毒有害溶剂,而且还具有生产成本低,产品纯度高,适合于工业化生产等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种光子晶体凝胶材料的制备方法
：本发涉及一种光子晶体凝胶材料的制备方法，属于有机物制造

技术介绍
光子晶体的概念于年提出,其是一类新兴的光学材料,可以衍射特定波长的光,从而显示出特定的结构色,可用于生化物质的裸眼检测。在光子晶体中,周期性排列的重复结构单元以光波长量级为尺度,根据其重复结构循环维数,可分为一维、二维和三维光子晶体。光子晶体的制造方法主要有精密机械加工法、半导体制造技术、胶体自组装法等。作为一种新型的信息传导材料,光子晶体已成为学术界的一个研究热点。然而,作为一种新兴起的光学材料,光子晶体的光学性能仍然需要进一步提高以便更好地显示其结构色,提高其应用性。此外,若能将光子晶体用于组胺检测中,并修饰或优化检测体系,则将可实现一种灵敏、便捷的可视化的非创伤性组胺检测方法。
技术实现思路
：为了解决上述问题，本专利技术提供一种光子晶体凝胶材料的生产工艺,该工艺生产流程简单,操作方便,不使用有毒有害溶剂,而且还具有生产成本低,产品纯度高,适合于工业化生产等特点,不仅可以有效降低能耗,而且可以彻底解决有机溶剂残留问题,绿色安全环保。一种光子晶体凝胶材料的制备方法，所述制备方法包括：（1）利用垂直沉降自组装方法制备SiO2蛋白石模片；（2）向SIO2蛋白石膜中空隙处填充含有印迹分子领苯二甲酸二异壬酯的预聚溶液，引发光聚合；（3）移除SIO2膜及印迹分子，得到产品具对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。作为优选：所述步骤1中SIO2蛋白石模片的制备方法为：1)将载体基质用去离子水超声清洗后，在piranha溶液中浸泡10小时后，用去离子水和乙醇清洗干净，自然晾干；2)将二氧化硅(SiO2)微球均匀分散到无水乙醇中，形成胶体分散体系，SiO2质量分数1.0～4.0％，将上述制备的亲水化基质斜插入二氧化硅溶液中，采用垂直自组装的方式，在25～35℃恒温密闭条件下静置至乙醇挥发完毕，制备得到sio2蛋白石结构模片。作为优选：所述步骤2中预聚溶液和引发光聚合为：将模板分子、功能单体、交联剂、引发剂溶于溶剂中，充分混合后得到预聚合溶液。所述模板分子为sio2蛋白石结构模片、功能单体为领苯二甲酸二异壬酯、交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、引发剂为偶氮二异丁氰、溶剂为甲醇-水混合溶液，将膜放置于光子晶体模片上，利用毛细管作用，将预聚合溶液采用后填充技术均匀铺满膜片与光子晶体的空隙，然后在紫外灯照射下紫外引发聚合6-10小时。作为优选：所述步骤3中移除SIO2膜及印迹分子方法为：将上述聚合得到的光子晶体膜在浓度1～3％的氢氟酸中浸泡6-12小时，去除分子印迹光子晶体水凝胶印分子，采用甲醇-乙酸作为洗脱剂，将MIPH置入洗脱溶剂中摇床孵育24小时，洗脱去除sio2蛋白石模板，制备得到的对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。本专利技术的创新点提供了一种用于检测组胺的光子晶体凝胶材料,包括高分子树脂凝胶和包埋于所述凝胶中的光子晶体,所述凝胶直接或间接地化学接枝苯硼酸基团,其中,所述光子晶体为二维光子晶体或三维光子晶体。本专利技术还提供了基于所述光子晶体凝胶材料的组胺检测方法,利用颜色模式分析法,将光子晶体凝胶材料检测组胺溶液后显示的颜色信息转化成组胺浓度信息。本专利技术提供的组胺检测方法可高选择性、灵敏、便捷以及可视化地定性或定量检测组胺浓度,为水产品的组胺监控提供了新的非创伤性检测方法。具体实施方式下面结合具体实施事例，对本专利技术进行详细说明；一种光子晶体凝胶材料的制备方法，所述制备方法包括：（1）利用垂直沉降自组装方法制备SiO2蛋白石模片；（2）向SIO2蛋白石膜中空隙处填充含有印迹分子领苯二甲酸二异壬酯的预聚溶液，引发光聚合；（3）移除SIO2膜及印迹分子，得到产品具对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。作为优选实施例：所述步骤1中SIO2蛋白石模片的制备方法为：1)将载体基质用去离子水超声清洗后，在piranha溶液中浸泡10小时后，用去离子水和乙醇清洗干净，自然晾干；2)将二氧化硅(SiO2)微球均匀分散到无水乙醇中，形成胶体分散体系，SiO2质量分数1.0～4.0％，将上述制备的亲水化基质斜插入二氧化硅溶液中，采用垂直自组装的方式，在25～35℃恒温密闭条件下静置至乙醇挥发完毕，制备得到sio2蛋白石结构模片。作为优选实施例：所述步骤2中预聚溶液和引发光聚合为：将模板分子、功能单体、交联剂、引发剂溶于溶剂中，充分混合后得到预聚合溶液。所述模板分子为sio2蛋白石结构模片、功能单体为领苯二甲酸二异壬酯、交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、引发剂为偶氮二异丁氰、溶剂为甲醇-水混合溶液，将膜放置于光子晶体模片上，利用毛细管作用，将预聚合溶液采用后填充技术均匀铺满膜片与光子晶体的空隙，然后在紫外灯照射下紫外引发聚合6-10小时。作为优选实施例：所述步骤3中移除SIO2膜及印迹分子方法为：将上述聚合得到的光子晶体膜在浓度1～3％的氢氟酸中浸泡6-12小时，去除分子印迹光子晶体水凝胶印分子，采用甲醇-乙酸作为洗脱剂，将MIPH置入洗脱溶剂中摇床孵育24小时，洗脱去除sio2蛋白石模板，制备得到的对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。本专利技术的创新点提供了一种用于检测组胺的光子晶体凝胶材料,包括高分子树脂凝胶和包埋于所述凝胶中的光子晶体,所述凝胶直接或间接地化学接枝苯硼酸基团,其中,所述光子晶体为二维光子晶体或三维光子晶体。本专利技术还提供了基于所述光子晶体凝胶材料的组胺检测方法,利用颜色模式分析法,将光子晶体凝胶材料检测组胺溶液后显示的颜色信息转化成组胺浓度信息。本专利技术提供的组胺检测方法可高选择性、灵敏、便捷以及可视化地定性或定量检测组胺浓度,为水产品的组胺监控提供了新的非创伤性检测方法；光子晶体凝胶材料对待测物分子的识别过程可通过布拉格方程转换为可读的光学信号,当待测物浓度从10-5mol/L增大到1mol/L时,最大衍射峰位置发生20~40nm的红移,且检测过程仅需6min。检测凝胶材料高度交联的聚合物结构令其具有较高的稳定性和重复利用性,5次检测后,凝胶材料仍保持较好的传感性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光子晶体凝胶材料的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：（1）利用垂直沉降自组装方法制备SiO2蛋白石模片；（2）向SIO2蛋白石膜中空隙处填充含有印迹分子领苯二甲酸二异壬酯的预聚溶液，引发光聚合；（3）移除SIO2膜及印迹分子，得到产品具对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。

【技术特征摘要】
1.一种光子晶体凝胶材料的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：（1）利用垂直沉降自组装方法制备SiO2蛋白石模片；（2）向SIO2蛋白石膜中空隙处填充含有印迹分子领苯二甲酸二异壬酯的预聚溶液，引发光聚合；（3）移除SIO2膜及印迹分子，得到产品具对领苯二甲酸酯类具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶传感器。2.根据权利要求1所述的光子晶体凝胶材料的制备方法，其特征在于所述步骤1中SIO2蛋白石模片的制备方法为：1)将载体基质用去离子水超声清洗后，在piranha溶液中浸泡10小时后，用去离子水和乙醇清洗干净，自然晾干；2)将二氧化硅(SiO2)微球均匀分散到无水乙醇中，形成胶体分散体系，SiO2质量分数1.0～4.0％，将上述制备的亲水化基质斜插入二氧化硅溶液中，采用垂直自组装的方式，在25～35℃恒温密闭条件下静置至乙醇挥发完毕，制备得到sio2蛋白石结构模片。3.根据权利要求1所述的光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英棠，陈静，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33