高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu 2+ 传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体阵列为模板，戊二醛为交联剂，制备了聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA 2DPCH)，再以巯基乙酸为酯化剂，通过聚乙烯醇(PVA)的巯基化改性，得到巯基化聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA-SH 2DPCH). 利用德拜环法，研究了PVA-SH 2DPCH对Cu2+的响应行为. 结果表明，PVA-SH 2DPCH对Cu2+具有超灵敏响应，在Cu2+溶液中，凝胶收缩，其德拜环直径(D)随Cu2+浓度的增大而增大，当Cu2+浓度由0增加至10−15 mol/L时，其德拜环直径即可增加0.45 cm，当浓度继续增大到10−7 mol/L时，其德拜环直径(ΔD)可增加0.85 cm. 当Cu2+浓度在10−15 ~ 10−7 mol/L范围内时，PVA-SH 2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与Cu2+浓度(c)呈线性关系，其线性回归方程为ΔD = 1.195 + 0.0493 × logc，(ΔD, cm；c, mol/L)，R2 = 0.99899. 以制备的PVA-SH 2DPCH为Cu2+传感器，利用德拜环法表征溶液中Cu2+的浓度，方法简单快速兼具无标记、可视化检测的特点，为现场实时检测Cu2+提供了可能.