[发明专利]一种pH颜色响应传感型微纳米纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种pH颜色响应传感型微纳米纤维，其特征在于pH颜色响应传感型微纳米纤维的直径在10纳米至2微米之间，是由聚希夫碱溶解于聚合物溶液中形成的纺丝液，通过静电纺丝技术制备而成；所述聚希夫碱为以二氨基三苯胺为反应单元，与芳香性二胺单体进行缩聚得到聚合物；所述聚合物溶液是将具有静电纺丝性能的聚合物溶解于有机溶剂中得到的；其中聚合物质量与有机溶剂体积的比例为1g∶10mL～15mL，聚希夫碱与聚合物的质量比为1∶3～19。

2.根据权利要求1所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维，其特征在于所述聚希夫碱的结构式为：

其中n＝4～12。

3.根据权利要求1或2所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维，其特征在于所述具有静电纺丝性能的聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的一种或者其中几种的混合物；所述有机溶剂为三氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯、甲苯、二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或者其中几种的混合物。

4.如权利要求1所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的制备方法，其特征在于pH颜色响应传感型微纳米纤维的制备方法是通过以下步骤实现的：一、按1g聚合物加入10mL～15mL有机溶剂的比例，称取聚合物和有机溶剂，并将称取的聚合物加入到有机溶剂中，溶解后得到聚合物溶液，所述聚合物为具有静电纺丝性能的聚合物；二、将聚希夫碱加入步骤一的聚合物溶液中，搅拌4～12h，得到纺丝液，控制聚希夫碱与步骤一的聚合物的质量比为1∶3～19，其中所述聚希夫碱为以二氨基三苯胺为反应单元，与芳香性二胺单体进行缩聚得到聚合物；三、在室温条件下，把步骤二的纺丝液放入注射器并连接高压电源的电极，收集极连接对电极，在电压10～30kV，喷头到收集极距离为5～30cm的条件下，进行电纺，即得pH颜色响应传感型微纳米纤维。

5.根据权利要求4所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的制备方法，其特征在于步骤一中所述聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的一种或者其中几种的混合物；所述有机溶剂为三氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯、甲苯、二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或者其中几种的混合物。

6.根据权利要求4或5所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的制备方法，其特征在于步骤二中聚希夫碱的结构式为：

7.如权利要求1所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的应用，其特征在于pH颜色响应传感型微纳米纤维应用于pH颜色响应传感器。

8.根据权利要求7所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的应用，其特征在于向pH颜色响应传感型微纳米纤维中通入酸性气体G1或者酸性溶液G3，经过0.5s～1s，pH颜色响应传感型微纳米纤维变色，然后再通入碱性气体G2，pH颜色响应传感型微纳米纤维又恢复为原始颜色。

9.根据权利要求7或8所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的应用，其特征在于所述酸性气体G1为HCl、HBr、HCLO₄挥发气体、HCOOH气体、CH₃COOH气体、碘蒸气、甲基苯磺酸蒸气、樟脑磺酸蒸气、酰氯蒸气或者氯磺酸蒸气，所述酸性溶液G3是酸性气体G1溶于溶剂得到的对应的溶液中的一种或者FeCl₃溶液，溶剂为水或者有机溶剂；碱性气体G2为氨气、甲胺或者肼气体。

10.根据权利要求7或8所述的一种pH颜色响应传感型微纳米纤维的应用，其特征在于所述酸性气体G1为HCl，碱性气体G2为氨气。