[发明专利]一种柔性可视化紫外线探测器的制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性可视化紫外线探测器的制备方法。利用TiO2/WO3∙0.33H2O纳米颗粒优异的光致变色性能，结合高分子材料，将其均匀的负载到背胶纸基上，得到了柔性的阳光紫外线响应变色膜。最后，将标准比色卡与覆盖了特定薄膜的固体膜整齐的集成到腕带或卡片上，即可得到比便携式可视化紫外线探测器。所述的柔性可视化紫外线探测器具有阳光紫外线响应速度快，在阳光紫外线强度为3.25毫瓦/平方厘米时只需60秒颜色即可褪去，具有材料成本低、合成工艺简单、可逆变色效率高、循环寿命长（60次）等优点；所述的柔性可视化紫外线探测器具有柔性可穿戴、便携等优势；所述的柔性可视化紫外线探测器可以实时检测阳光中的紫外线强度和剂量。

技术领域

本发明涉及一种柔性可视化紫外线探测器的制备方法，属于智能材料领域。

背景技术

少量的紫外线辐射对维生素D的产生至关重要，有益于人类身体健康。但是过量的紫外线辐射会对人体照成很大的伤害，例如：皮肤癌、光老化皱纹等。因此，人们迫切需要一种可以每天实时监测太阳紫外线辐射的智能紫外线探测器，以警告人们太阳紫外线辐射的有害水平。

近年来，人们致力于开发用于监测太阳紫外线辐射的紫外线传感器。关于紫外线探测器也有诸多专利文件报道，例如：CN 107706262 A公开了一种光晶体管结构的柔性紫外探测器，在薄膜晶体管的源极、漏Au电极和FTO栅极调制下，获得光生载流子分离、转换的电信号读取、放大的集成功能，以实现高响应度的紫外信号探测。这些紫外线探测器虽然具有较高的灵敏度和分辨率，但需要外部电源来产生或测量信号，而且还需要构建复杂的传感系统，这可能会给日常生活使用带来更多的不便。因此，具有可视化特性的智能太阳紫外线探测器的发展越来越受到人们的关注。例如：Bingwei Bao等人采用聚丙烯酸和十钨酸钠进行简单的氢键自组装，制备了一种柔性、轻量的与棉织物兼容的太阳紫外探测器。可以简单的进行可视化测定阳光中的紫外线强度（Bao, B. Fan, J. Wang, Z. Wang, Y. Wang,W. Qin, X. Yu, D. Sodium deca-tungstate /polyacrylic acid self-assembledflexible wearable photochromic composite fabric for solar UV detector.Compos. Pt. B-Eng. 2020, 202, 108464）。

此外，阳光下皮肤吸收紫外线到达一定剂量时会被晒伤，如果要避免晒伤，测量个人经历的有效紫外线剂量是必要的。随着越来越多的人受到与紫外线有关的健康问题的困扰，人们越来越需要一种实时的、廉价的、循环可逆的、可视化的、柔性可穿戴的个人太阳紫外线剂量计，为用户提供他们在一天中所接触到的累积紫外线剂量的测量方法。

目前关于柔性可视化紫外线探测器件的制备方法仍具有挑战性，还需进一步研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种柔性可视化紫外线探测器的制备及其在实际生活中的应用方法。

本发明的技术方案如下：

一种柔性可视化紫外线探测器的制备方法，包括步骤如下：

（1）将TiO₂/WO₃∙0.33H₂O纳米颗粒加入到醇类溶剂和水的混合液中，经过60℃加热、震荡、超声后分散均匀，得到TiO₂/WO₃∙0.33H₂O分散溶液；

（2）将高分子材料溶解到水或有机溶剂中，于70-90 ℃加热2-72 小时，使高分子材料充分溶胀溶解，得到无色透明的高分子材料溶液；

（3）将TiO₂/WO₃∙0.33H₂O分散溶液与高分子材料溶液用加热、超声、震荡的方法混合均匀，除气泡，然后均匀涂装到柔性基底上，在合适的温度下干燥，得到固体膜，即为紫外线探测器的检测部位;

（4）用特定的薄膜覆盖于上诉固体膜上;