光纖鐵離子傳感器敏感膜的自組裝制備及其性能研究.pdf

1、由于靜電自組裝技術(shù)操作簡單、成本低、環(huán)境友好，并且可以用來進(jìn)行靜電自組裝的物質(zhì)種類很多，制備的薄膜厚度和結(jié)構(gòu)可調(diào)，在催化、藥物釋放和傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的用途。本文以聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDDA)為聚陽離子溶液，聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)為聚陰離子溶液，制備了多層薄膜，并研究了摻雜小分子指示劑后的薄膜性能以及對不同濃度鐵離子的響應(yīng)規(guī)律。
　　本文首先對石英片的羥基化方法進(jìn)行了研究，通過接觸角的測定，選定了一種合適的羥基化方法，即

2、將石英片在piranha溶液（濃硫酸∶雙氧水=7∶3）中浸泡35 min，清洗后在濃氨水/H2O2/H2O(1∶1∶5)溶液中浸泡15min，羥基化后的石英片的接觸角可以達(dá)到10°左右，滿足自組裝的需要，這種方法同樣適用于光纖纖芯的羥基化。
　　其次，在石英片上自組裝了30層[PDDA/PSS]30膜，并在PSS溶液中摻雜了不同濃度(0.02％、0.2％、1％)的磺基水楊酸，采用紫外可見分光光度計(jì)和原子力顯微鏡對薄膜的性能進(jìn)行了分

3、析，結(jié)果顯示，在自組裝過程中薄膜的厚度隨層數(shù)基本上是均勻增加的，表面形貌隨著指示劑濃度的增大逐漸粗糙。
　　再次，在PDDA溶液或PSS溶液中摻雜不同濃度的磺基水楊酸和4-亞硝基-3-羥基-2，7-萘二磺酸二鈉一水合物，自組裝成膜，然后對薄膜的表面形貌以及對鐵離子響應(yīng)行為進(jìn)行了研究，結(jié)果表明摻雜兩種指示劑后的薄膜隨著鐵離子濃度的增加吸光度變化量也增大。
　　最后，在處理過的光纖上自組裝了[PDDA/PSS]30膜以及摻雜磺基

4、水楊酸和4-亞硝基-3-羥基-2，7-萘二磺酸二鈉一水合物的薄膜，采用光功率計(jì)研究了薄膜對不同鐵離子濃度的響應(yīng)行為，結(jié)果表明摻雜磺基水楊酸的敏感膜對Fe3+響應(yīng)后，光功率是減小的，而摻雜4-亞硝基-3-羥基-2，7-萘二磺酸二鈉一水合物的敏感膜對Fe2+響應(yīng)后，光功率是增大的。然后對摻雜指示劑鉻天青S的薄膜進(jìn)行了探索，結(jié)果顯示摻雜鉻天青S的敏感膜對Fe3+響應(yīng)后，光功率增大，但是相對于磺基水楊酸和4-亞硝基-3-羥基-2，7-萘二磺酸二