鍵合法制備高親水性光化學pH傳感器敏感膜及性能研究

1 引 言

pH值的測定在工農業生產、醫藥衛生和環境分析等領域具有重要作用。目前，已發展了pH試紙法、電化學pH傳感器和光化學pH傳感器3種測定方法。pH試紙法存在著不能重復試用和無法在線檢測的缺陷。電化學pH傳感器如玻璃電極盡管具有可重復使用、可靠性高的特點，但也存在信號易受電磁干擾、長期使用時信號發生漂移以及難以微型化等缺陷，限制了其在生理衛生、高酸堿環境等特殊領域的應用。相對而言，光化學pH傳感器則具有體積小、不帶電、抗電磁干擾性能強、無污染等優點，因而在各類化學反應、環境監測、生物醫學領域、及地下礦井、武器試驗等危險場合的遙測遙控方面，都有廣闊的應用前景。指示劑固定技術是光化學pH傳感器技術發展重要研究內容。鄰甲酚紅是檢測海水pH值變化和種子發育能力評估的重要指示劑，將其固定用于光導纖維pH傳感器的敏感層具有重要的應用價值。Moreno等通過吸附將鄰甲酚紅固定于陰離子Dowex樹脂上后，在pH 6.1～7.2(0.025-0.60 mol／L HCl)之間的變化有響應，但存在指示劑泄漏的缺點。Mullent等將鄰甲酚紅以化學鍵固定于含有氨基的載體上，發現pH響應范圍變窄且響應變慢。交聯聚乙烯醇具有水分子可自由透過的網狀結構及優異的親水性，因此是優異的指示劑固定載體材料。將鄰甲酚紅以化學鍵固定于高親水性交聯聚乙烯醇膜的研究尚未見報道。本研究以水溶性聚丙烯酰胺為偶合劑，通過共價鍵將鄰甲酚紅固定于聚乙烯醇表面，并考察了其對H+的響應性能。