一种新型有机胺气体检测薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型有机胺气体检测薄膜，包括紧密连接的萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末由萘二酰亚胺与金属硝酸盐通过溶剂热法制备得到。本发明专利技术提供了新型有机胺气体检测薄膜人制备方法，本发明专利技术制备的新型有机胺气体检测薄膜，检测灵敏度高。

A New Organic Amine Gas Detection Film and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种新型有机胺气体检测薄膜及其制备方法
本专利技术涉及有机胺检测领域，具体涉及一种新型有机胺气体检测薄膜。
技术介绍
有机胺类物质被广泛的用作化工生产原料。但是这类物质，例如：乙二胺、丙二胺、苯胺等是常见的环境污染物，对人体健康的伤害不言而喻。而且，这类物质大多具有一定的挥发性，并且在自然界中不易被察觉。因此，通过有效的手段快速检测出空气中的有机胺气体非常重要。目前，常用的检测技术需要借助于昂贵的检测设备，检测过程操作复杂，灵敏度低，便捷性差。在有机胺气体检测领域，急需便捷、高效、灵敏度和选择性高的检测手段。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种新型有机胺气体检测薄膜，该薄膜使用方便，可以通过自身颜色变化检测出极低含量的有机胺气体。本专利技术也提供了上述新型有机胺气体检测薄膜的制备方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种新型有机胺气体检测薄膜，包括紧密连接的萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末由萘二酰亚胺与金属硝酸盐通过溶剂热法制备得到，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料的质量比为1:5～1:2。进一步地，所述萘二酰亚胺金属有机框制备的具体过程如下：所述将称取的材料放入带聚四氟乙烯衬里的不绣钢反应釜中，并置于恒温烘箱中在90～120℃下反应24～48小时，过滤后得到萘二酰亚胺-硝酸镁有机框架粉末。进一步地，萘二酰亚胺与金属硝酸盐的质量比为1:1.1～1:1.5。优选地，所述金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锌中的任一种。优选地，所述高分子成膜材料为PVDF、PVA、PVDC、聚砜、壳聚糖中的任一种或几种的混合物。优选地，上述新型有机胺气体检测薄膜的制备方法，所述薄膜的制备步骤如下：1)首先将萘二酰亚胺金属有机框架粉末研磨至粉末，2)然后将萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料一起倒入溶剂中，搅拌9-10小时，形成悬浮溶液，3)最后步骤2)中的悬浮溶液倒在玻璃板上，放入烘箱中在60-80℃下烘干，得到新型有机胺检测薄膜材料。优选地，所述溶剂为DMA、DMF、DMAC中的任一种。优选地，所述研磨至粉末尺寸小于1μm。进一步地，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料与溶剂的质量体积比1：2～1：4，单位为g/ml。本专利技术金属有机框架中的萘酰亚胺是缺电子结构物质，可与有机胺发生相互作用。同时金属有机框架是多孔道结构，进一步加强了对有机胺气体的吸附。此外，吸附有机胺气体后，金属有机框架粉末(包括其薄膜)颜色会发生肉眼可见的变化，因此通过这种方法检测有机胺气体非常方便。本专利技术制备了金属有机框架粉末物质，并将其和高分子成膜材料复合形成薄膜，如pH试纸一样，使其具有实际使用价值。有益效果：本专利技术相对现有技术而言，具有以下效果：(1)本专利技术制备的新型有机胺气体检测薄膜制备工艺简单，使用方便，便于推广普及。(2)本专利技术制备的新型有机胺气体检测薄膜，检测灵敏度高。(3)本专利技术制备的新型有机胺气体检测薄膜，可重复使用多次。附图说明图1为实施例1制备的检测薄膜检测效果测试图。图2为实施例1制备的检测薄膜检测效果测试图。图3为实施例1制备的检测薄膜检测效果测试图。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术不局限于所述的实施例。实施例1：称取如下组分比例的材料：萘二酰亚胺8.4g，硝酸镁9.6g，DMF9.6L，盐酸80ml。将称取的材料放入带聚四氟乙烯衬里的不绣钢反应釜中，并置于恒温烘箱中在90℃下反应24小时，过滤后得到萘二酰亚胺-硝酸镁有机框架粉末。将25gPVDF溶解于20mlDMF中，然后将5g萘二酰亚胺-硝酸镁有机框架粉末加入到溶解有PVDF的DMF溶液中，在60℃下搅拌9h，取出倒在玻璃板上，在60℃下烘干，得到检测薄膜材料1。将得到的薄膜材料1对不同浓度的苯胺和乙二胺分别进行检测，得到的检测效果如图1所示，随着苯胺和乙二胺浓度的增加，颜色变得越深。实施例2：称取如下组分比例的材料：萘二酰亚胺8.4g，硝酸钙10.6g，DMF12.6L，盐酸100ml。将称取的材料放入带聚四氟乙烯衬里的不绣钢反应釜中，并置于恒温烘箱中在120℃下反应36小时，过滤后得到萘二酰亚胺-硝酸钙有机框架粉末。将15gPVDF和10gPVA溶解于20mlDMAC中，然后将10g萘二酰亚胺-硝酸钙有机框架粉末加入到溶解有PVDF和PVA的DMAC溶液中，在55℃下搅拌10h，取出倒在玻璃板上，在80℃下烘干，得到检测薄膜材料2。将得到的薄膜材料2对不同浓度的苯胺和乙二胺分别进行检测，得到的检测效果如图1所示，随着苯胺和乙二胺浓度的增加，颜色变得越深。实施例3：称取如下组分比例的材料：萘二酰亚胺8.4g，硝酸锌12.1g，DMF11.2L，盐酸120ml。将称取的材料放入带聚四氟乙烯衬里的不绣钢反应釜中，并置于恒温烘箱中在110℃下反应48小时，过滤后得到萘二酰亚胺-硝酸钙有机框架粉末。将10gPVDF、5g壳聚糖和5gPVDC溶解于25mlDMF中，然后将10g萘二酰亚胺-硝酸钙有机框架粉末加入到溶解有PVDF、PVDC和壳聚糖的DMF溶液中，在60℃下搅拌9.5h，取出倒在玻璃板上，在75℃下烘干，得到检测薄膜材料3。将得到的薄膜材料3对不同浓度的苯胺和乙二胺分别进行检测，得到的检测效果如图1所示，随着苯胺和乙二胺浓度的增加，颜色变得越深。实施例1～3中制备得到的薄膜材料经过10次使用后，依然能够达到检测效果，对检测结果影响不大。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，包括紧密连接的萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末由萘二酰亚胺与金属硝酸盐通过溶剂热法制备得到，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料的质量比为1:5～1:2。

【技术特征摘要】
1.一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，包括紧密连接的萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末由萘二酰亚胺与金属硝酸盐通过溶剂热法制备得到，所述萘二酰亚胺金属有机框架粉末和高分子成膜材料的质量比为1:5～1:2。2.根据权利要求1所述的一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，所述萘二酰亚胺金属有机框制备的具体过程如下：所述将称取的材料放入带聚四氟乙烯衬里的不绣钢反应釜中，并置于恒温烘箱中在90～120℃下反应24～48小时，过滤后得到萘二酰亚胺-硝酸镁有机框架粉末。3.根据权利要求1所述的一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，二酰亚胺与金属硝酸盐的质量比为1:1.1～1:1.5。4.根据权利要求1所述的一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，所述金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锌中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种新型有机胺气体检测薄膜，其特征在于，所述高分子成膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯铭，郝雪，陆志玮，邓梦林，陈立强，李壮壮，张捷，马娜，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32