[发明专利]一种增强氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号的方法

说明书

本发明公开了一种增强氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号的方法，包括如下步骤：1）将聚苯乙烯粉末溶于甲苯中，形成透明溶液，在其中加入PtTFPP形成氧敏感溶液；2）将氧敏感溶液涂覆于基底上，热固成氧敏感膜；3）将正硅酸乙酯与二甲基二甲氧基硅烷溶于乙醇中搅拌，加入水与盐酸搅拌后，加入碳黑或者硫酸钡粉末形成黑色或乳白色浊液；4）以醋酸为溶剂，溶解醋酸纤维素形成溶液，在其中加入碳黑或者硫酸钡粉末形成黑色或乳白色浊液；5）以醋酸为溶剂，溶解醋酸纤维素形成溶液，在其中加入水形成透明溶液；6）将步骤2）所制备的氧敏感膜以浸涂的方式浸润于上述步骤3）、4）、5）溶液中的一种中，取出后热固，即得复合传感膜。

技术领域

本发明涉及传感器用功能材料，尤其是涉及一种通过在氧敏感膜上复合一层聚合物膜或者溶胶凝胶膜增强氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号的方法。

背景技术

氧是生命体赖以生存的基础物质。氧和溶解氧的检测在生物、医学、环境及工业过程等诸多领域都有着重要的意义。光学氧传感器是八十年代中期逐渐发展起来的传感技术。这类传感器大多基于有机染料、多环芳烃及金属络合物的荧光或者磷光能够被氧碎灭的原理研制而成。它不涉及氧的质量消耗,且平衡时间很短可在常温常压下正常工作,根据不同发光材料的特性也可在较低或较高温度下工作。由于以上优点,光学氧传感器已被广泛应用于化学、生物、临床医学及环境监测等领域中。光学氧传感膜通常采用将荧光化合物包埋在固体基质中的方法而形成。水中溶解氧,简称是指水体中以溶解态存在的氧,其含量的测定在工业生产与处理、医疗卫生、生物、环境监测和水产养殖等诸多方面有重要意义,在环境监测中,其含量是水体洁净程度的重要指标。在国外,基于荧光法检测水体中溶解氧含量的技术已经应用到便携式溶解氧检测仪中,而国内的此项实际应用很少。由于测试水中溶解氧时，溶氧仪的反射信号端与接收信号端在同一侧，所以导致单纯的氧敏感膜所接收到的信号弱且非常不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种增强氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号的方法，在氧敏感膜上复合一层白色或者黑色的膜层以增强氧敏感膜所产生的信号，以及减弱外界光源的干扰，使溶氧仪所接收到的信号增强且稳定，对水中溶解氧进行测定实现了实际应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增强氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号的方法，其特征是，包括如下步骤：

1)将聚苯乙烯粉末溶于甲苯中，形成透明溶液，在其中加入PtTFPP形成氧敏感溶液；

2)将氧敏感溶液涂覆于基底上，热固成氧敏感膜；

3)将正硅酸乙酯与二甲基二甲氧基硅烷溶于乙醇中搅拌，加入水与盐酸搅拌后，加入碳黑或者硫酸钡粉末形成黑色或乳白色浊液；

4)以醋酸为溶剂，溶解醋酸纤维素形成溶液，在其中加入碳黑或者硫酸钡粉末形成黑色或乳白色浊液；

5)以醋酸为溶剂，溶解醋酸纤维素形成溶液，在其中加入水形成透明溶液；

6)将步骤2)所制备的氧敏感膜以浸涂的方式浸润于上述步骤3)、4)、5)溶液中的一种中，取出后热固，即得复合传感膜，从而增强了氧敏感膜测试水中氧浓度的荧光信号。

优选地，上述步骤1)中，所述聚苯乙烯粉末的质量百分比浓度为4～10％，所述PtTFPP的浓度为1*10^-3～3*10^-3mol/L。

优选地，上述步骤2)中，所述基底为聚碳酸酯基材，所述涂膜方式为浸涂或旋涂；所述固化温度和时间为50℃1h、60℃1h、100℃2h和120℃1h。

优选地，上述步骤3)中，所述正硅酸乙酯与二甲基二甲氧基硅烷的体积比为1：1～9：5。

优选地，上述步骤3)中，所述水的体积分数为6～7％，盐酸的体积分数为1～1.4％。