一种用于光学传感的复合水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于光学传感的复合水凝胶及其制备方法。该复合水凝胶由微凝胶胶体晶体和包裹微凝胶胶体晶体的水凝胶基质组成，其中微凝胶胶体晶体由主体微凝胶和少量杂质微凝胶组成。主体微凝胶和杂质微凝胶共同组成高度有序的胶体晶体。少量杂质微凝胶随机均匀分布在胶体晶体中。组成复合水凝胶的水凝胶基质和主体微凝胶均不对被分析物敏感，只有杂质微凝胶的溶胀度可随被分析物浓度改变而改变。其光学传感机理在于，改变被分析物浓度导致杂质微凝胶粒子溶胀度的改变，进而导致局部有序度的改变，进而导致布拉格衍射峰强度的改变。本发明专利技术公开的复合水凝胶响应速度快。其总体溶胀度不随被分析物浓度改变而改变，因此既可以自由形式使用，也可以附着于基底上的形式使用。

Composite hydrogel for optical sensing and preparation method thereof

The invention discloses a composite hydrogel for optical sensing and a preparation method thereof. The composite hydrogel consists of microgel colloidal crystals and hydrogel matrix encapsulated with microgel colloidal crystals. The microgel colloidal crystals consist of main microgel and a small amount of impurity microgel. The main microgel and impurity microgel together form highly ordered colloidal crystals. A small amount of impurity microgel is distributed uniformly in colloidal crystals. The matrix and host microgel of the composite hydrogel are not sensitive to the analyte, only the swelling degree of the impurity microgel can change with the concentration of the analyte. The optical sensing mechanism is that changing the concentration of the analyte results in the change of swelling degree of the impurity microgel particles, which leads to the change of local order degree, and then leads to the change of Bragg diffraction peak intensity. The composite hydrogel disclosed in this invention has fast response speed. Its overall swelling degree does not change with the concentration of the analyte, so it can be used either in a free form or in a form attached to the substrate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光学传感的复合水凝胶及其制备方法
本专利技术涉及一种用于光学传感的复合水凝胶，属于功能材料

技术介绍
水凝胶是交联的亲水性高分子网络，可在水中溶胀而不溶解。一些水凝胶材料的溶胀度可随外部条件，如温度、pH值、葡萄糖浓度等的改变而改变，被称为刺激响应型水凝胶。利用刺激响应型水凝胶的刺激响应性，结合合适的传感方法，可以将水凝胶在外部刺激作用下溶胀度的改变转化为可测量的光电信号，从而显示外部刺激的种类和强弱。常用的一种光学传感方法是将高度有序的胶体晶体包埋在刺激响应型水凝胶中。当水凝胶在外部刺激作用下溶胀度发生改变时，包埋在其中的胶体晶体的晶胞参数也发生变化，从而导致其布拉格衍射峰的位置发生移动。S.A.Asher等人的文章（J.H.HoltzandS.A.Asher,Polymerizedcolloidalcrystalhydrogelfilmsasintelligentchemicalsensingmaterials,Nature,1997,389,829-832）以及世界专利，专利号WO/1998/019787，公开时间1998年5月14日，专利技术创造的名称为NO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光学传感的复合水凝胶，其特征在于由高度有序的微凝胶胶体晶体和包裹微凝胶胶体晶体的水凝胶基质组成，其中微凝胶胶体晶体由主体微凝胶和少量杂质微凝胶组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于光学传感的复合水凝胶，其特征在于由高度有序的微凝胶胶体晶体和包裹微凝胶胶体晶体的水凝胶基质组成，其中微凝胶胶体晶体由主体微凝胶和少量杂质微凝胶组成。2.根据权利要求1所述的用于光学传感的复合水凝胶，其特征在于主体微凝胶和杂质微凝胶共同组成高度有序的胶体晶体，少量杂质微凝胶随机均匀分布在胶体晶体中。3.根据权利要求1所述的用于光学传感的复合水凝胶，其特征在于组成复合水凝胶的水凝胶基质和主体微凝胶均不对被分析物敏感，只有杂质微凝胶的溶胀度可随被分析物浓度的改变而改变。4.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于具有较快的响应速度。5.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张拥军，贾思宇，关英，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12