[发明专利]基于发光MOFs的水凝胶光纤及其制备方法与传感装置

摘要

本发明公开了基于发光MOFs的水凝胶光纤及其制备方法与传感装置。所述制备方法将MOFs微晶粒均匀混合到水凝胶前驱体中，同时将水凝胶前驱体其分别注入到共轴双料筒中，通过挤塑法或生物材料3D打印机从料筒出口挤出具有合适尺寸的芯包结构圆柱体，将普通石英光纤一端共轴插入到挤出的芯包结构圆柱体侧面芯层中，固化后得到带普通光纤尾纤的水凝胶光纤。传感装置包括激发光光源、Y型光纤、延迟光纤、光纤连接处、水凝胶光纤、长通滤波片、荧光光谱仪和信号处理单元。本发明整体技术方案可构建实现全光纤化的高选择性荧光传感，进一步实现原位、实时、远程甚至活体的荧光探测和传感，提升发光MOFs材料的传感应用性。

主权项

1.一种基于MOFs的水凝胶光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）分别配制水凝胶前驱体A和水凝胶前驱体B，两种水凝胶前驱体均由水凝胶单体、光引发剂和去离子水混合组成，其中水凝胶前驱体A中水凝胶单体所占的浓度范围为0.4~0.7 g/ml，水凝胶前驱体B中水凝胶单体所占的浓度范围为0.3~0.6 g/ml，水凝胶前驱体A中水凝胶单体所占的浓度要比水凝胶B高0.05~0.15 g/ml；（2）将研磨后的金属有机框架物（MOFs）颗粒混掺到水凝胶前驱体A中并注入到共轴双料筒的内料筒，水凝胶前驱体B注入到共轴双料筒的外料筒；使用挤塑法或使用生物材料3D打印机，给共轴双料筒施加压力，共轴双料筒的出口孔处挤出圆棒状芯包结构的混合前驱体；所述芯包结构包括：水凝胶前驱体A构成的内芯层和水凝胶前驱体B构成的外包层；将石英光纤一端沿轴向同轴插入一段到内芯层结构，并置于紫外光下辐射固化成水凝胶光纤。