一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用技术

一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，其特征在于包括如下步骤：1)将清洗的聚丙烯酰胺和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚丙烯酰胺微球；3)将载玻片或石英片进行亲水处理；4)取聚丙烯酰胺微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴有石英片或载玻片的烧杯中；5)将装有聚丙烯酰胺微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中，接通蠕动泵抽运14h，得到聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体。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】
一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用
：本发涉及一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，属于有机物制造

技术介绍
氮氧化物是评价室内空气质量的控制标准之一,室内NO浓度低且具有易逸、不稳定等特性。因此,实现对NO的准确、实时地检测比较困难。NO的检测方法有紫外可见光谱法、顺磁共振波谱法、荧光探针法、法拉第磁旋转光谱法、电化学检测法、化学发光法等。化学发光法以其精密度高、响应时间短、线性范围宽、灵敏度高、稳定性强等优点成为检测NO的标准方法。然而,研究也发现其他气体成分对NO检测有干扰,如刘沂玲等[7]报道当存在一氧化碳、丙烷、二氧化碳等气体时,化学发光法检测的混合气中的氮氧化物浓度值比单组份的氮氧化物的测量值有较大偏差。ChungSuk-Jae[8]等发现当测试环境中存在NH3时,NO的检测值明显偏高。这是因为,化学发光法定量检测的是NO与臭氧(O3)反应产生的发光强度,而O3与干扰气体亦会发生反应并产生光信号,致使检测信号值偏大。因此,如何消除杂质气体的干扰,实现高精准度的检测NO含量成为关键。光子晶体是指具有光子带隙（PhotonicBand-Gap，简称为PBG）特性的人造周期性电介质结构，有时也称为PBG光子晶体结构。所谓的光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播，即这种结构本身存在“禁带”。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。
技术实现思路
：为了解决上述问题，本专利技术提供一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶的生产工艺,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。一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，包括如下步骤：1)将清洗的聚丙烯酰胺和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚丙烯酰胺微球；3)将载玻片或石英片进行亲水处理；4)取聚丙烯酰胺微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴有石英片或载玻片的烧杯中；5)将装有聚丙烯酰胺微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中，接通蠕动泵抽运14h，得到聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体。作为优选：步骤1)中，按质量比，聚丙烯酰胺:过硫酸钾＝500:1。作为优选：步骤3)中，将载玻片或石英片进行亲水处理是：将载玻片或石英片放入过氧化氢、氨水和去离子水的混合液中，48℃加热1H。作为优选：步骤4)中，聚丙烯酰胺微球的质量百分比浓度为1.0-2.0％。作为优选：步骤5)中，载玻片或石英片粘贴时不能触碰烧杯底部。本专利技术将所述的光子晶体触碰含有一氧化氮溶液，随着印记分子溶于溶剂，与水凝胶微球内部发生溶质交换，光子带隙发生红移，颜色随印记分子浓度发生不同的改变，越深则越浓。本专利技术的创新点提供了一种用于检测一氧化氮的光子晶体凝胶材料,包括聚丙烯酰胺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一氧化氮检测方法,利用颜色模式分析法,将光子晶体凝胶材料检测一氧化氮溶液后显示的颜色信息转化成一氧化氮浓度信息。本专利技术提供的一氧化氮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一氧化氮浓度,为一氧化氮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；一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，包括如下步骤：1)将清洗的聚丙烯酰胺和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚丙烯酰胺微球；3)将载玻片或石英片进行亲水处理；4)取聚丙烯酰胺微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴有石英片或载玻片的烧杯中；5)将装有聚丙烯酰胺微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中，接通蠕动泵抽运14h，得到聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体。作为优选实施例：步骤1)中，按质量比，聚丙烯酰胺:过硫酸钾＝500:1。作为优选实施例：步骤3)中，将载玻片或石英片进行亲水处理是：将载玻片或石英片放入过氧化氢、氨水和去离子水的混合液中，48℃加热1H。作为优选实施例：步骤4)中，聚丙烯酰胺微球的质量百分比浓度为1.0-2.0％。作为优选实施例：步骤5)中，载玻片或石英片粘贴时不能触碰烧杯底部。本专利技术将所述的光子晶体触碰含有一氧化氮溶液，随着印记分子溶于溶剂，与水凝胶微球内部发生溶质交换，光子带隙发生红移，颜色随印记分子浓度发生不同的改变，越深则越浓。本专利技术的创新点提供了一种用于检测一氧化氮的光子晶体凝胶材料,包括聚丙烯酰胺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一氧化氮检测方法,利用颜色模式分析法,将光子晶体凝胶材料检测一氧化氮溶液后显示的颜色信息转化成一氧化氮浓度信息。本专利技术提供的一氧化氮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一氧化氮浓度,为一氧化氮监控提供了新的非创伤性检测方法，利用光子晶体在不同的价态下的能量跃迁，产生不同的颜色做为检测的指示剂，除了光子晶体外，也可以筛选合适的固体吸附剂作为NO检测前处理材料,拟达到消除干扰气体而不影响NO测定的目的。也可以使用以氨气、苯乙烯、甲苯、乙醚、乙醇和正己烷为干扰气体,分别选用沸石分子筛(3A)、活性炭、NaA分子筛膜和亲水改性的沸石分子筛作为固体吸附剂,探讨NO检测情况,旨在进一步提高NO检测的准确度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，其特征在于包括如下步骤：1)将清洗的聚丙烯酰胺和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴 锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚丙烯酰胺微球；3)将载玻片或石英片进行亲水处理；4)取聚丙烯酰胺微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴 有石英片或载玻片的烧杯中；5)将装有聚丙烯酰胺微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中， 接通蠕动泵抽运14h，得到聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体按照权利要求1所述的聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体的制备方法，其特征在于， 步骤1)中，按质量比，聚丙烯酰胺:过硫酸钾＝500:1。

【技术特征摘要】
1.一种快速检测一氧化氮的蛋白石光子晶体水凝胶制备方法和应用，其特征在于包括如下步骤：1)将清洗的聚丙烯酰胺和去离子水混合后，加入过硫酸钾水溶液，于90℃的油浴锅中恒温加热，同时接通冷凝水，搅拌下，反应90min后，得聚丙烯酰胺微球；3)将载玻片或石英片进行亲水处理；4)取聚丙烯酰胺微球和去离子水混合，超声处理10分钟，混合均匀后，倒入粘贴有石英片或载玻片的烧杯中；5)将装有聚丙烯酰胺微球和石英片或载玻片的烧杯放入39℃的恒温水浴锅中，接通蠕动泵抽运14h，得到聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体按照权利要求1所述的聚丙烯酰胺蛋白石光子晶体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按质量比，聚丙烯酰胺:过硫酸钾＝500:1。2.根据权利要求1...

【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