[发明专利]一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将聚乙烯吡咯烷酮、六水三氯化铁及对苯二甲酸溶解于DMF中，得到溶液A；将氢氧化钠溶于去离子水中，得到溶液B；将溶液A和溶液B混合搅拌均匀，加热反应后室温冷却，用水和乙醇分别洗涤若干次，烘干，得到MIL-88B粒子；

步骤2：将试剂A与试剂B分别搅拌后，将试剂B倒入试剂A中，搅拌后离心，用乙醇洗涤若干次，将洗净的二氧化硅微球配制成二氧化硅微球的乙醇溶液；所述试剂A采用氨水、乙醇和水的混合溶液，所述试剂B采用硅酸四乙酯和乙醇的混合溶液；

步骤3：将玻璃片采用食人鱼溶液浸泡，然后用丙酮和乙醇分别超声清洗，将清洗后的玻璃板浸入二氧化硅微球的乙醇溶液，在真空加热条件下反应直到生长出光子晶体层，得到二氧化硅光子晶体模板；

步骤4：将MIL-88B粒子、PVDF与碳黑溶解于DMF中，超声处理，然后将所得溶液涂覆于二氧化硅光子晶体模板上，成型后将膜从玻璃板上剥下，并将膜的光子晶体一侧置于氢氟酸溶液上方蒸汽气氛中，进行刻蚀，得到对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料MIL-88B/CB/PVDF。

2.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1中配制溶液A时，每100mL DMF中溶解5.4g聚乙烯吡咯烷酮、5.4g六水三氯化铁及2.32g对苯二甲酸；配制溶液B时，每8mL去离子水中溶解0.64g氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1中加热反应温度为100℃，时间为12h。

4.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2试剂A中氨水、乙醇和水之间体积比为7.5：9.5：12.4；试剂B中硅酸四乙酯和乙醇之间体积比为2.25：22.75。

5.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2中试剂B和试剂A混合时体积比为1:25；混合前将试剂A和试剂B分别搅拌30min，混合后搅拌1h，所得二氧化硅微球的乙醇溶液的浓度为1wt％。

6.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤3中真空加热条件的温度为50℃。

7.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤4中每3mL DMF中溶解0.125g MIL-88B、0.125g PVDF与0.005g碳黑，超声处理时间为20分钟。

8.根据权利要求1所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料的制备方法，其特征在于，步骤4中每875平方毫米二氧化硅光子晶体模板上涂覆0.5mL超声处理后所得溶液。

9.一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.权利要求9所述的一种对甲醇蒸汽具有变形-变色双响应的膜材料在甲醇蒸汽检测上的应用。