在矩阵中使用醇功能化的ESIPT染料:机械坚固,光和可逆固态pH传感器
Franciela Arenhart Soares1, Magdalena Gaca2, Marcin Kozanecki3
1International Centre for Research on Innovative Biobased Materials (ICRI-BioM)-International Research Agenda, Lodz University of Technology, Żeromskiego 116, 90-924 Lodz, Poland.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|October 24, 2025
概括
这项研究引入了新的pH响应性复合材料,通过共地结合一种特殊染料. 这些功能化显示出开发先进固态光学pH传感器的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 功能化用于传感是具有挑战性的,因为染料兼容性和处理问题.
- 现有的方法往往会损害弹性质的固有特性.
- 开发强大的,集成的传感材料对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了开发固态,响应pH的复合材料.
- 将激发状态内分子质子转移 (ESIPT) 染料共振地纳入矩阵中.
- 评估染料的稳定性,复合材料的性能,以及它们的pH感应能力.
主要方法:
- 合成了一种醇功能化的ESIPT染料 (HBT-SH).
- 在硫化过程中将HBT-SH纳入丁 (BR),异烯 (IR) 和异乙烯异烯 (IIR) 中.
- 使用红外光谱和溶剂释放研究来描述染料的结合.
- 评估了由此产生的复合材料的热,机械和光学性能.
主要成果:
- 成功地实现了ESIPT染料在所有测试的矩阵中稳定,共价的整合.
- 复合材料表现出强烈的绿色光以及对酸性和基本性蒸气的明显反应.
- BR和IR复合材料在pH值变化时显示可逆的光色彩变化.
- 观察到热性和机械性质的轻微变化,保持了整体强大的机械完整性.
结论:
- 展示了一种可扩展的方法来创建响应pH的复合材料.
- 集成的ESIPT染料允许固态光学pH传感,而不会影响的性能.
- 这些功能化的弹性体对开发新型,耐用的pH传感器充满希望.
