[发明专利]光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜，是具有对模板分子专一的仿生分子识别能力的传感膜，其特征在于该传感膜是生成在硅基光纤的端面上的、厚度可控的、厚度范围为5～50nm的膜。

2.如权利要求1所述的光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜，其特征在于所述的硅基光纤是以二氧化硅、玻璃或石英为材料的光纤。

3.如权利要求1所述的光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜，其特征在于传感膜的厚度是通过可逆加成-链转移自由基聚合反应时间控制，且与时间呈线性关系。

4.一种光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜的制备方法，包括以下a-d步骤：

a.对光纤端面进行氯硅烷衍生：将干燥的光纤端面置于10～100mL甲苯中，加入100～1000μL氯硅烷，通氮气除氧10分钟；将100～1000μL三乙胺溶于另外2～10mL甲苯中，缓慢注入前述体系，然后氮气保护下室温搅拌反应过夜；反应结束后光纤端面用乙醇洗涤5次，60℃真空干燥，得到端面是氯硅烷衍生化的光纤；

b.将上述光纤端面的氯硅烷转化为链转移剂：将5～50mL格氏试剂溶于10～100mL超干四氢呋喃中，油浴预热至30～60℃，逐滴加入干燥二硫化碳100～1000μL，维持油浴50℃反应1～24小时；之后浸入上述端面氯硅烷衍生化的光纤，通氮气除氧10分钟，然后氮气保护下50℃油浴反应1～48小时；反应结束后光纤依次用四氢呋喃，甲醇，丙酮各洗涤3次，最后60℃ 真空干燥，得到端面是链转移剂衍生化的光纤；

c.再对上述端面为链转移剂的光纤进行分子印迹聚合反应：

(1)在密闭玻璃器皿中加入致孔剂，依次加入功能单体、模板分子、交联剂，搅拌使之完全溶解，得到透明状溶液A；最后浸入上述端面已经为链转移剂的光纤；

(2)在另外一个密闭玻璃器皿中将引发剂加入致孔剂中搅拌使之完全溶解，然后加入溶液A并混合均匀，得到溶液B；

(3)将上述溶液B通氮气1～60分钟，以除去氧及水分；然后将该密闭玻璃器皿置于50～120℃的油浴中，搅拌反应1～72小时，通过控制时间长短可以在硅基光纤端面上得到厚度范围为5～50nm的含有模板分子的仿生分子识别纳米传感膜；

d.最后洗脱仿生分子识别纳米传感膜中的模板分子：

将上述制备的端面含有模板分子的仿生分子识别纳米传感膜衍生化的光纤，用无水乙醇淋洗干净；然后用乙酸/甲醇体积比为10/1～1/10的混合溶液浸泡，振荡1～72小时；滤去浸泡液后用甲醇反复洗涤直至中性，然后于50～120℃，用真空干燥箱烘至恒重，最后得到端面为仿生分子识别纳米传感膜衍生化的光纤，即在光纤传感器的光纤端面得到仿生分子识别纳米传感膜。

5.如权利要求1或4所述的光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜，其特征在于所述的模板分子是茶碱、咖啡因、氯酚或者DDT分子的其中之一。

6.如权利要求4所述的光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜，其特征在于所述的链转移剂是二硫代苯甲酸酯。

7.光纤传感器仿生分子识别纳米传感膜应用于硅基光纤传感器的光纤端面上。