一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于臭氧检测技术领域，本发明专利技术提供了一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜及其制备方法，制备方法包含如下步骤：将衬底在乙醇碱溶液中浸泡处理，得到预处理的衬底；将聚乙烯醇水溶液和鲁米诺碱溶液混合，得到聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液；将预处理的衬底、聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液、稳定剂和交联剂混合后顺次进行真空消泡、真空干燥处理，得到聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜。本发明专利技术的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜体积小、结构简单、可降低检测设备的系统复杂度，提高检测效率和效果，单次检测成本低，检测方便、安全无毒。安全无毒。安全无毒。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及臭氧检测
,尤其涉及一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]臭氧是一种强氧化性气体，可在较低温度下发生氧化反应；同时也是对流层光化学烟雾的组成部分之一，是一种对生物有害的污染物。对流层臭氧主要由光化学反应过程产生，比如汽车、发电厂排放的氮氧化物和其它尾气，在高温、日照等气象条件下光解产生并在地球表面不断积累，影响了自然环境。臭氧具有很强的腐蚀性，过量吸入会损害肺的细支气管和肺泡，引起咳嗽、呼吸困难及肺功能下降；浓度更高时，会引起肺功能损伤、肺组织炎症和呼吸道感染。高质量浓度(0.2mg/m3)的臭氧也会对植物产生负面影响，例如降低作物产量和破坏植被等。
[0003]由于极强的氧化性，臭氧具有优良的杀菌性能。同时，臭氧反应后的产物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的消毒剂。臭氧的应用领域包括水处理、食品保鲜、家用电器、医疗卫生、化学氧化等。臭氧的再生产使用过程中需小心谨慎，以防泄露。因此，开展臭氧浓度检测，对保护环境和人体健康具有重要意义。
[0004]随着社会的发展，环境问题日益受到重视，现有的臭氧检测方法主要有分光光度法、比色法、电化学法、色谱法、碘量法、化学发光法等。其中，化学发光法不需要外来光源，从而减少了光散射，降低了噪音信号的干扰，具有灵敏度高、线性范围宽、设备简单、检出限低等优点。化学发光检测法是基于化学反应过程中产生的光信号对物质含量进行检测的一种分析检测方法。然而，现有的化学发光法检测臭氧一般为气
‑
液相或者气
‑
气相，需要额外的装置输送检测试剂与载气，装置体积相对较大。
[0005]因此，研究开发一种体积小，安全无毒，对臭氧检测效果好、检测方便，制备工艺简单的复合传感膜，具有很好的研究价值和广阔的发展前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜及其制备方法和应用。本专利技术的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜体积小、结构简单、可降低检测设备的系统复杂度，提高检测效率和效果，单次检测成本低，检测方便、安全无毒。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜的制备方法，包含如下步骤：
[0009]1)将衬底在乙醇碱溶液中浸泡处理，得到预处理的衬底；
[0010]2)将聚乙烯醇水溶液和鲁米诺碱溶液混合，得到聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液；
[0011]3)将预处理的衬底、聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液、稳定剂和交联剂混合后顺次进行真空消泡、真空干燥处理，得到聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜。
[0012]作为优选，步骤1)所述衬底的材料包含丙纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维和维纶纤维
中的一种或几种；所述衬底的厚度为0.02～0.035mm；所述衬底为直径0.5～1.5cm的圆形。
[0013]作为优选，步骤1)所述乙醇碱溶液的pH值为13～14；所述乙醇碱溶液中，乙醇的体积分数为10～50％，所用碱为氢氧化钾或氢氧化钠；所述浸泡处理的温度为40～55℃，时间为10～20min。
[0014]作为优选，步骤2)所述聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的质量分数为6～15％；所述鲁米诺碱溶液中，鲁米诺的浓度为0.03～0.08mol/L；所用碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所用碱溶液的浓度为0.03～0.08mol/L。
[0015]作为优选，步骤2)所述聚乙烯醇水溶液和鲁米诺碱溶液的体积比为7.5～10:1～2。
[0016]作为优选，步骤3)所述稳定剂包含乙二胺四乙酸二钠盐、吐温20和吐温40中的一种或几种；所述稳定剂和聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液的质量比为0.01～0.02：100；
[0017]所述交联剂包含甲醛和/或二醛类；所述交联剂和聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液的体积比为0.05～0.1：100。
[0018]作为优选，步骤3)所述真空消泡的真空度为0.02～0.08MPa，时间≥10min；所述真空干燥处理的温度为20～30℃，时间为4～6h，真空度为0.01～0.03MPa。
[0019]本专利技术还提供了一种所述的制备方法得到的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜，所述聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜的厚度为0.02～0.04mm；所述聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜中，聚乙烯醇和鲁米诺的质量比为15～25:0.01～0.05。
[0020]本专利技术还提供了一种所述的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜在化学发光检测臭氧方面的应用。
[0021]本专利技术的有益效果包括以下几点：
[0022]1)本专利技术以鲁米诺试剂化学发光检测臭氧为基础，利用聚乙烯醇与鲁米诺制作聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜，所制备的复合传感膜体积小、极大的缩小了臭氧检测装置的体积、方便携带、安全无毒。
[0023]2)本专利技术的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜结构简单、制备简单、无需额外装置输送液体试剂。
[0024]3)本专利技术的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜可降低检测设备的系统复杂度，提高检测效率和效果，单次检测成本低，检测方便。
附图说明
[0025]图1为实施例3的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜；
[0026]图2为实施例3的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜检测臭氧的装置示意图，其中，1为聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜，2为臭氧标气或待测样品气体，3为光电倍增管，4为处理显示单元；
[0027]图3为实施例3的聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜化学发光检测臭氧图。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜的制备方法，包含如下步骤：
[0029]1)将衬底在乙醇碱溶液中浸泡处理，得到预处理的衬底；
[0030]2)将聚乙烯醇水溶液和鲁米诺碱溶液混合，得到聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液；
[0031]3)将预处理的衬底、聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液、稳定剂和交联剂混合后顺次进行真空消泡、真空干燥处理，得到聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜。
[0032]本专利技术步骤1)所述衬底的材料优选包含丙纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维和维纶纤维中的一种或几种；所述衬底为纯白色织物；当衬底同时包含几种纤维组分时，各组分优选以等质量比进行混合；所述衬底的厚度优选为0.02～0.035mm，进一步优选为0.025～0.03mm；所述衬底优选采用激光切割机切割成圆形，所述衬底的直径优选为0.5～1.5cm，进一步优选为1cm。
[0033]本专利技术所述衬底可使复合传感膜的厚度均一，使复合传感膜具有更大的比表面积，增强与臭氧气体的接触效率；本专利技术的衬底为纯白色织物不会吸收化学反应过程中发出的微弱光线，提高光信号检测效果。
[0034]本专利技术步骤1)所述乙醇碱溶液的pH值优选为13～14；所述乙醇碱溶液中，乙醇的体积分数优选为10～50％，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：1)将衬底在乙醇碱溶液中浸泡处理，得到预处理的衬底；2)将聚乙烯醇水溶液和鲁米诺碱溶液混合，得到聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液；3)将预处理的衬底、聚乙烯醇/鲁米诺混合溶液、稳定剂和交联剂混合后顺次进行真空消泡、真空干燥处理，得到聚乙烯醇/鲁米诺复合传感膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述衬底的材料包含丙纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维和维纶纤维中的一种或几种；所述衬底的厚度为0.02～0.035mm；所述衬底为直径0.5～1.5cm的圆形。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述乙醇碱溶液的pH值为13～14；所述乙醇碱溶液中，乙醇的体积分数为10～50％，所用碱为氢氧化钾或氢氧化钠；所述浸泡处理的温度为40～55℃，时间为10～20min。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的质量分数为6～15％；所述鲁米诺碱溶液中，鲁米诺的浓度为0.03～0.08mol/L；所用碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所用碱溶液的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭文渊，王竹青，陈琦，袁东，付大友，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：