[发明专利]聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合传感膜及制备方法和用途，尤其是一种聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜及其制备方法和用途。

背景技术

近年来，使用阳极氧化法获得的多孔氧化铝薄膜因其具有孔洞排列均匀、孔径一致等优点而引起了人们广泛的关注，纷纷意欲利用其作为基础，来复合不同的物质，以探索和拓展应用范围，改善和提升原有性能，如在2003年12月10日公开的中国发明专利申请公开说明书CN 1460733A中披露的一种“交流电化学制备导电聚合物吡咯纳米材料的方法”。它是利用在酸溶液中阳极氧化高纯铝箔得到的AAO/Al复合电极为模板，并以其为工作电极，铂片为辅助电极，在吡咯的溶液中采用交流电化学方法在阳极氧化铝模板的孔内聚合形成导电聚吡咯的纳米材料。但是，无论是导电聚吡咯纳米材料，还是其制备方法，均存在着不足之处，首先，作为在多孔氧化铝膜板中复合聚吡咯而形成的导电聚吡咯纳米材料只是一种导电聚合物，其仅能用于导电，而不能作为他用，尤其是不能用于环境有毒污染物2，3，3′-三氯联苯(PCB20)的快速痕量检测；其次，制备方法不能制得对2，3，3′-三氯联苯进行快速痕量检测的复合多孔氧化铝薄膜。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种可对环境有毒污染物2，3，3′-三氯联苯进行快速痕量检测的聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的制备方法。

本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜包括多孔氧化铝薄膜和其孔内的聚吡咯，特别是，

所述多孔氧化铝薄膜的孔内壁上依次覆有聚吡咯和异硫氰酸荧光素；

所述多孔氧化铝薄膜的厚度为70～90μm、孔密度为10⁹～10¹¹/cm²，薄膜中的孔为通孔，其孔直径为25～35nm。

作为聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的进一步改进，所述的聚吡咯的厚度为8～12nm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的制备方法包括使用二次阳极氧化法获得多孔氧化铝薄膜，特别是完成步骤如下：

步骤1，先将浓度为0.4～0.6M的吡咯乙醇水溶液和浓度为0.8～1.2M的氯化铁水溶液依次滴加到多孔氧化铝薄膜上，再将其上带有吡咯乙醇水溶液和氯化铁水溶液的多孔氧化铝薄膜置于压力为≤0.1MPa的负压下至少10min后，使用去离子水和乙醇对其进行超声清洗，得到其表面和孔内壁上均覆有聚吡咯的多孔氧化铝薄膜；

步骤2，先将表面和孔内壁上均覆有聚吡咯的多孔氧化铝薄膜置于浓度为10^-3～10^-5M的异硫氰酸荧光素乙醇溶液中浸泡至少1h，再使用乙醇清洗掉多孔氧化铝薄膜表面的异硫氰酸荧光素，制得聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜。

作为聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的制备方法的进一步改进，所述的乙醇水溶液为乙醇与去离子水之间按体积比为1∶1配制而成；所述的使用二次阳极氧化法获得多孔氧化铝薄膜的过程为，先将铝片置于温度为1～5℃、浓度为0.2～0.4M的硫酸溶液中，于直流电压为25～29V下阳极氧化3～5h，再将其置于4～8wt％的磷酸和1.6～2wt％的铬酸的混和溶液中浸泡5～7h，接着，将其再置于同样的工艺条件下进行7～9h的阳极氧化后，先用氯化铜溶液或四氯化锡溶液去除背面未氧化的铝，再用3～7wt％的磷酸溶液腐蚀掉位于孔底部的氧化铝障碍层；所述的铝片的纯度为≥99.9％。

为解决本发明的还有一个技术问题，所采用的还有一个技术方案为：上述聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜的用途为，

先使用紫外光照射受2，3，3′-三氯联苯污染的聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜，再使用荧光光谱仪测量聚吡咯、异硫氰酸荧光素与多孔氧化铝组成的复合传感膜中的聚吡咯、异硫氰酸荧光素的发射光谱强度，并计算聚吡咯和异硫氰酸荧光素两者发光强度的比值，得到2，3，3′-三氯联苯的含量。