用于检测亲水性液体和气体的装置和试剂盒制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于检测亲水性液体和气体的装置，包括依次层叠的基底层和响应层，所述响应层为两亲性聚合物薄膜，所述两亲性聚合物薄膜在待检测液体或气体刺激下能够由透明态变为非透明态且在水中不会溶解，所述基底层用于支撑所述响应层和识别所述响应层的变化，所述响应层的厚度小于3000μm。本实用新型专利技术还涉及一种用于检测亲水性液体和气体的试剂盒，包括所述用于检测亲水性液体和气体的装置和水。

【技术实现步骤摘要】
用于检测亲水性液体和气体的装置和试剂盒
本技术涉及液体和气体检测
，特别是涉及一种用于检测亲水性液体和气体的装置和试剂盒。
技术介绍
液体和气体检测在工业、医学和环境等领域都发挥了重要的作用，如工业生产过程中的爆炸性气体泄露检测、有机危害性气体监测、环境大气和水体污染检测、医学呼吸气体分析等。出于对环境污染、工业生产过程以及日常生活中的生活空气安全的要求，避免影响到人类的健康，对检测一些不稳定的、易挥发的危害性液体和气体的装置的开发是必不可少的。现有技术中，关于液体和气体检测的技术，例如酒精检测仪、气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪、核磁共振、pH试纸、层析板等等，存在成本高昂，仪器复杂，理论知识深，分析解谱难等问题，而且对于日常应用来说，需要液体和气体检测装置具有方便携带、可视化、可重复使用的特点。而现有的液体和气体检测的技术和装置，仍不能无法满足这些要求，还需要进一步的改进和完善。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种用于检测亲水性液体和气体的装置和试剂盒，具有成本低、重复使用性好，方便携带，可视化好的优点。本技术的一个方面，提供了一种用于检测亲水性液体和气体的装置，包括依次层叠的基底层和响应层，所述响应层为两亲性聚合物薄膜，所述两亲性聚合物薄膜在待检测液体或气体刺激下能够由透明态变为非透明态且在水中不会溶解，所述基底层用于支撑所述响应层和识别所述响应层的变化，所述响应层的厚度小于3000μm。在其中一个实施例中，所述响应层的厚度为200μm～500μm。在其中一个实施例中，所述两亲性聚合物薄膜由聚乙烯酰胺、聚丙烯亚胺、聚丁烯吡咯烷酮中的任意一种两亲性聚合物形成。在其中一个实施例中，所述两亲性聚合物的分子量为80000～300000。在其中一个实施例中，所述两亲性聚合物薄膜由聚N-异丙基丙烯酰胺形成。在其中一个实施例中，所述基底层表面具有图案和/或颜色，或者，所述基底层为发光材料。在其中一个实施例中，所述基底层为纸质层，所述基底层和所述响应层之间还包括透明载体层，所述载体层为透明的玻璃或树脂材料。在其中一个实施例中，所述亲水性液体和气体包括甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、丙酮、乙二醇或N,N-二甲基甲酰胺的液体和蒸汽。本技术的又一个方面，提供了一种用于检测亲水性液体和气体的试剂盒，包括所述的用于检测亲水性液体和气体的装置和检测试剂，所述检测试剂为水。在其中一个实施例中，所述用于检测亲水性液体和气体的试剂盒还包括滴管。附图说明图1为本技术一实施例用于检测亲水性液体和气体的装置的结构示意图；图2为聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子的分子式和聚N-异丙基丙烯酰胺薄膜吸水前后的宏观形貌；图3为不含水的聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子薄膜微观形貌图；图4为含水200％的聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子薄膜微观形貌图；图5为本技术另一实施例用于检测亲水性液体和气体的装置的结构示意图；图6为本技术实施例1的用于检测亲水性液体和气体的装置检测甲醇液体时的状态变化图；图7为本技术实施例2的用于检测亲水性液体和气体的装置检测四氢呋喃蒸汽时的状态变化图；图8为本技术对比例1的用于检测亲水性液体和气体的装置检测乙醇液体时的状态变化图；图9为本技术对比例2的用两亲性多肽链聚合物制备的薄膜以及薄膜加水后的变化图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如，因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。请参阅图1，本技术实施例提供一种用于检测亲水性液体和气体的装置100，包括依次层叠的基底层10和响应层20，所述响应层20为两亲性聚合物薄膜，所述两亲性聚合物薄膜在待检测液体或气体刺激下能够由透明态变为非透明态且在水中不会溶解，所述基底层10用于支撑所述响应层和识别所述响应层的变化，所述响应层20的厚度小于3000μm。本技术提供的用于检测亲水性液体和气体的装置，采用两亲性聚合物薄膜作为响应层，该两亲性聚合物薄膜在受到待检测液体或气体刺激后能够由透明态变为非透明态，而基底层则可以识别响应层的这种变化，从而起到对待检测液体或气体的响应，响应层两亲性聚合物薄膜的厚度需要在3000μm以下，这样可以使响应层的变化在基底层上肉眼可见的识别出来，使得该装置的可视化性能更好。而且，该两亲性聚合物薄膜在加热或者浸泡在纯水中后，又可以恢复为透明状态，实现重复使用。本技术提供的用于检测亲水性液体和气体的装置结构简单、体积小、方便携带，而且成本更低、可视化和重复使用性更好，可以用来检测甲醇，乙醇，二甲基亚砜，丙酮，乙二醇，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺等常见亲水性液体或它们的蒸汽。本技术提供的用于检测亲水性液体和气体的装置中两亲性聚合物薄膜由透明态变为非透明态的原理为：该两亲性聚合物具有能够从水中可逆的溶解和析出的特性，两亲性聚合物形成的薄膜在有水存在的条件下，可以结合水形成含少量水的透明的水凝胶，当有待测液体或气体刺激时，待测液体或气体会将结合在薄膜内的水抢走，使聚合物从水中析出变为不透明的薄膜，实现响应层的响应变化。如图2～图4所示，图2为聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子的分子式和聚N-异丙基丙烯酰胺薄膜吸水前后的宏观形貌，图3为不含水的聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子薄膜微观形貌图，图4为含水200％(百分数为聚N-异丙基丙烯酰胺重量的200％)的聚N-异丙基丙烯酰胺有机高分子薄膜微观形貌图。从图2可以看出，含水的两亲性聚合物薄膜为透明状态，而不含水的聚合物薄膜为不透明状态。从图3中可以看出，不含水的两亲性聚合物薄膜微观形貌中含有很多微米级的气孔，说明其具有吸水溶胀特性。图4中两亲性聚合物薄膜由于吸水达到饱和，气孔基本消失。所述响应层20的厚度即所述两亲性聚合物薄膜的厚度可以为小于3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，包括依次层叠的基底层和响应层，所述响应层为两亲性聚合物薄膜，所述两亲性聚合物薄膜在待检测液体或气体刺激下能够由透明态变为非透明态且在水中不会溶解，所述基底层用于支撑所述响应层和识别所述响应层的变化，所述响应层的厚度小于3000μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，包括依次层叠的基底层和响应层，所述响应层为两亲性聚合物薄膜，所述两亲性聚合物薄膜在待检测液体或气体刺激下能够由透明态变为非透明态且在水中不会溶解，所述基底层用于支撑所述响应层和识别所述响应层的变化，所述响应层的厚度小于3000μm。


2.根据权利要求1所述的用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，所述响应层的厚度为200μm～500μm。


3.根据权利要求1所述的用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，所述两亲性聚合物薄膜由聚乙烯酰胺、聚丙烯亚胺、聚丁烯吡咯烷酮中的任意一种两亲性聚合物形成。


4.根据权利要求3所述的用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，所述两亲性聚合物的分子量为80000～300000。


5.根据权利要求4所述的用于检测亲水性液体和气体的装置，其特征在于，所述两亲性聚合物薄膜由聚N...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽然，汤双喜，田煜，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11