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专利号: 202110634421X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种多功能酸碱指示滤膜,其特征在于:包括基底膜以及附着于所述基底膜表面的显色纳米粒子;所述显色纳米粒子为显色物质表面聚合改性的纳米粒子;所述显色物质由

4‑吡啶乙磺酸与4‑氯甲基苯乙烯经取代反应制得,结构式如下所示:所述酸碱指示滤膜的制备方法包括以下步骤:

A)通过化学键合的方法将引发剂引入到纳米粒子表面;

B)将步骤A)所得的表面接枝有引发剂的纳米粒子与显色物质在溶剂中反应,使显色物质聚合接枝于纳米粒子表面,得到显色纳米粒子;

C)将显色纳米粒子通过抽滤的方式自组装成膜于基底膜上,得到多功能酸碱指示滤膜。

2.如权利要求1所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,所述基底膜为中性滤纸、醋酸纤维素酯膜和聚四氟乙烯膜中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,所述纳米粒子为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米Au或纳米PS微球。

4.如权利要求1所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,步骤A)具体为:将无水乙醇、纳米粒子和氨水在惰性气体保护下混合均匀,加入硅烷偶联剂,在50‑70℃惰性气体氛围下反应后,离心洗涤收集固体颗粒;取固体颗粒与引发剂进行反应,离心洗涤收集固体沉淀。

5.如权利要求1或4所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,步骤A)中,所述引发剂为2‑溴异丁酰溴、二苯甲酮或N‑咔唑二硫代甲酸1,4‑对二甲基苯双酯。

6.如权利要求1所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,步骤B)具体为:将表面接枝有引发剂的纳米粒子与显色物质、溶剂、其他引发剂和/或催化剂混合均匀,经多次真空抽气并通惰性气体循环后,在70‑80℃下反应,得到显色纳米粒子。

7.如权利要求1或6所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,步骤B)中:所述溶剂为三氟乙醇与水或甲醇的混合液、异丙醇与水的混合液、去离子水、丙酮;

反应时间为6‑24h,聚合接枝显色物质后纳米粒子表面所形成的聚合物刷的长度为50‑

220nm。

8.如权利要求1所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,步骤B)中:所述显色物质的制备方法为:将碱性物质、4‑吡啶乙磺酸添加至有机溶剂A中搅拌均匀,在惰性气体保护下加入4‑氯甲基苯乙烯取代反应,4‑吡啶乙磺酸和4‑氯甲基苯乙烯的摩尔比为(0.8∶1)~(1.2∶1),将所得反应液转移至显色物质不溶的有机溶剂B中,分离干燥后得到显色物质。

9.如权利要求8所述的酸碱指示滤膜,其特征在于,所述有机溶剂A为甲酰胺;取代反应温度为室温,反应时间为2‑4天;所述有机溶剂B为丙酮。