[发明专利]一种双响应水凝胶及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种对过氧化氢、锌离子双响应水凝胶前体的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)Fe-MOF悬浊液的制备

将铁盐溶于表面活性剂溶液中形成溶液A；并将多酚溶解在含有表面活性剂的碱性溶液中形成溶液B；然后将溶液A、溶液B混合搅拌后，高温水热反应形成Fe-MOF，将生成的沉淀物离心分离，用水和绝对乙醇洗涤后重新分散到水中，形成Fe-MOF的悬浊液C；

(2)将丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在缓冲溶液中，加入0.5μM锌指肽水溶液，持续搅拌形成溶液D；将氧化剂和四甲基乙二胺分散到水中形成溶液E；

(3)将步骤(2)中得到的溶液D、溶液E和步骤(1)中得到的Fe-MOF悬浊液C混合，得到水凝胶前体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，

所述铁盐可以选自六水合氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种，优选为六水合氯化铁；

溶剂A中的溶剂可以选自去离子水、乙醇和甲醇中的至少一种，优选去离子水；

溶液A中，所述铁盐的摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L；

所述表面活性剂可以选自分子量为25KD-40KD的聚乙烯吡咯烷酮、分子量为20KD-50KD的季铵化聚丙稀酰胺、分子量为2KD-5KD的聚丙烯酸、分子量为20KD-50KD的聚环氧乙烷中的至少一种，优选为聚乙烯吡咯烷酮，更优选为分子量为25-40KD的聚乙烯吡咯烷酮；

所述多酚选自为鞣花酸、单宁酸、类黄酮、酚酸、多酚酰胺的至少一种，优选鞣花酸；

所述铁盐和表面活性剂的质量的比值为0.03:1～0.1:1，优选为0.065:1；

溶液B中，所述多酚和表面活性剂的质量的比值为0.02:1～0.1:1，例优选为0.068:1；

溶液B中的所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水中的至少一种，优选为氢氧化钠；所述碱的摩尔浓度为20～50mM，优选为22.5mM；

溶剂B中的溶剂可以选自为去离子水、乙醇和甲醇中的至少一种，优选去离子水；

溶液A和溶液B的混合的体积比为0.1:1-2.0:1，优选为1:1；

高温水热反应温度在100-180℃之间，优选为130℃；

水热反应时间在2～8小时之间，优选为4小时；

所述Fe-MOF的悬浊液C中Fe-MOF的质量浓度在10～50g/L之间，优选为20g/L；

步骤(2)中：

所述缓冲溶液的pH可以为3.0～8.0，优选为6.0；

所述缓冲溶液选自磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲溶液、柠檬酸盐缓冲溶液、醋酸盐缓冲溶液，优选为磷酸盐缓冲溶液(PBS)；

溶液D中，丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺质量比值为10:1～20:1，优选为14:1；

溶液D中，所述丙烯酰胺的质量浓度在100g～300g/L，优选为140g/L；

溶液E中，所述氧化剂可以选择过氧化氢、过硫酸铵、高锰酸钾、过氧乙酸中的至少一种，优选为过硫酸铵；

所述氧化剂的质量浓度在50～200g/L，优选为100g/L；

溶液E中，所述四甲基乙二胺和水的比值在0.01:1～0.1:1之间，优选为0.05:1；

步骤(3)中

所述悬浊液C、溶液D和溶液E的体积之比在0.05:10:1～2:10:5，优选为1:10:2。

3.一种由根据权利要求1或2所述的制备方法制备得到的对过氧化氢、锌离子双响应水凝胶前体。

4.一种由根据权利要求3所述的水凝胶前体经过干燥形成的水凝胶。

5.根据权利要求4所述的水凝胶的制备方法，包括将根据根据权利要求3的所述水凝胶前体进行干燥得到水凝胶，其中干燥温度在25～50℃之间，优选37℃，对应时间为15min。

6.一种电化学传感器平台，所述电化学传感器平台包括电极、海藻酸钠-镍离子-氧化石墨烯凝胶层和根据权利要求4所述的水凝胶形成的水凝胶层。