CN110530933B - 一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于蒸汽检测技术领域,尤其涉及一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器。本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜,包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层,采用有机材料,可通过静电纺丝进行制备,制备工艺简单,成本低,并且该传感器膜与低分子量醇类气体的蒸汽接触后,短时间内由白色不透明转变为透明,对目标蒸汽检测前后变化明显且对目标蒸汽十分灵敏,能够用于制备低分子量醇类气体传感器,是一种灵敏有效、工艺简便、成本较低的低分子量醇类气体传感器膜。
Description
技术领域
本发明属于蒸汽检测技术领域,尤其涉及一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器。
背景技术
蒸汽检测在工业、医学和环境等领域都发挥了重要的作用,如工业生产过程中的气体监测、环境大气污染监测、医学呼吸气体分析和爆炸性气体泄漏检测等等。如今,出于对环境污染、工业生产过程以及日常生活中的生活空气安全的要求,避免影响到人类的健康,对检测一些不稳定的、易挥发的有毒蒸汽的气体传感器的开发是必不可少的。众所周知,醇类蒸汽是最常见的蒸汽之一,相关的传感器膜材料已经开发完成或正在被开发中。但是,大多数低分子量醇类气体的传感器膜的制备材料为无机材料及其复合材料、金属氧化物或金属氧化物复合材料,而这些材料在制备成低分子量醇类气体传感器膜的过程中需要复杂的制备工艺以及较高的成本。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器,用于解决现有低分子量醇类气体的传感器膜的制备材料为无机材料及其复合材料、金属氧化物或金属氧化物复合材料,在制备传感器膜的过程中需要复杂的制备工艺以及较高成本的问题。
本发明的具体技术方案如下:
一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜,包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层;
所述虫胶纳米纤维层设置于所述第一支撑高分子层上,所述第二支撑高分子层设置于所述虫胶纳米纤维层上。
优选的,所述低分子量醇类气体选自甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇中的一种或多种。
优选的,所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层的材料为可降解材料;
所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层独立的选自聚乳酸纳米纤维层、聚己内酯纳米纤维层或聚乙烯醇纳米纤维层。
优选的,所述第一支撑高分子层的厚度为70μm~80μm,所述第一支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm;
所述虫胶纳米纤维层的厚度为40μm~160μm,所述虫胶纳米纤维层中的纳米纤维平均直径为0.8μm~2.0μm;
所述第二支撑高分子层的厚度为70μm~80μm,所述第二支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm。
本发明还提供了上述技术方案所述传感器膜的制备方法,包括以下步骤:
a)将第一高分子溶解于第一有机溶剂中,得到第一高分子溶液,采用所述第一高分子溶液进行第一静电纺丝,得到第一支撑高分子层;
b)将虫胶溶解于第二有机溶剂中,得到虫胶溶液,采用所述虫胶溶液进行第二静电纺丝,收集至所述第一支撑高分子层上,得到虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层;
c)将第二高分子溶解于第三有机溶剂中,得到第二高分子溶液,采用所述第二高分子溶液进行第三静电纺丝,收集至所述虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层,得到传感器膜。
优选的,第一有机溶剂和第三有机溶剂独立的选自二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、二氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液或三氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液;
所述第二有机溶剂为乙醇和/或甲醇。
优选的,所述第一高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
所述第二高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
所述虫胶溶液的质量分数为40wt%~50wt%。
优选的,所述第一静电纺丝和所述第三静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.8mL/h~1.2mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为16kV~20kV,固化距离为13cm~17cm。
优选的,所述第二静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.3mL/h~0.7mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为13kV~17kV,固化距离为14cm~16cm。
本发明还提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器,包括上述技术方案所述传感器膜和/或上述技术方案所述制备方法制得的传感器膜。
综上所述,本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜,包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层;所述虫胶纳米纤维层设置于所述第一支撑高分子层上,所述第二支撑高分子层设置于所述虫胶纳米纤维层上。本发明中,用于检测低分子量醇类气体的传感器膜包括第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层,采用有机材料,可通过静电纺丝进行制备,制备工艺简单,成本低,并且该传感器膜与低分子量醇类气体的蒸汽接触后,短时间内由白色不透明转变为透明,对目标蒸汽检测前后变化明显且对目标蒸汽十分灵敏,能够用于制备低分子量醇类气体传感器,是一种灵敏有效、工艺简便、成本较低的低分子量醇类气体传感器膜。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜的结构示意图;
图2为本发明实施例1传感器膜采用低分子量醇类蒸汽处理的装置示意图;
图3为本发明实施例1传感器膜经相同含量不同种类的低分子量醇类蒸汽处理后,光敏电阻的归一化电阻值变化图;
图4为本发明实施例1传感器膜放置于铝箔上经低分子量醇类蒸汽处理前与处理后和纯净的铝箔的对比图;
图5为本发明实施例1传感器膜的场发射扫描电镜图;
图6为本发明实施例1传感器膜经乙醇蒸汽处理后的场发射扫描电镜图;
图7为实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜(PLA)、纯虫胶纳米纤维薄膜(Shellac)以及传感器膜(PLA/Shellac/PLA)的傅氏转换红外线光谱分析图;
图8为实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜(PLA)、纯虫胶纳米纤维薄膜(Shellac)以及传感器膜(PLA/Shellac/PLA)经乙醇蒸汽处理后的傅氏转换红外线光谱分析图;
图9为本发明实施例3传感器膜的场发射扫描电镜图;
图10为本发明实施例3传感器膜经乙醇蒸汽处理后的场发射扫描电镜图;
图11为本发明实施例4传感器膜的场发射扫描电镜图;
图12为本发明实施例4传感器膜经乙醇蒸汽处理后的场发射扫描电镜图;
图示说明:1.第一支撑高分子层;2.虫胶纳米纤维层;3.第二支撑高分子层。
具体实施方式
本发明提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜及其制备方法和传感器,用于解决现有低分子量醇类气体的传感器膜的制备材料为无机材料及其复合材料、金属氧化物或金属氧化物复合材料,在制备传感器膜的过程中需要复杂的制备工艺以及较高成本的问题。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜,包括第一支撑高分子层1、虫胶纳米纤维层2和第二支撑高分子层3;
虫胶纳米纤维层2设置于第一支撑高分子层1上,第二支撑高分子层3设置于虫胶纳米纤维层2上。
本发明实施例中,用于检测低分子量醇类气体的传感器膜包括第一支撑高分子层1、虫胶纳米纤维层2和第二支撑高分子层3,采用有机材料,可通过静电纺丝进行制备,制备工艺简单,成本低,第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3作为虫胶纳米纤维层2的支架层,使得虫胶纳米纤维层2更加稳定,并且该传感器膜与低分子量醇类气体的蒸汽接触后,短时间内由白色不透明转变为透明,对目标蒸汽检测前后变化明显且对目标蒸汽十分灵敏,能够用于制备低分子量醇类气体传感器,是一种灵敏有效、工艺简便、成本较低的低分子量醇类气体传感器膜。
本发明实施例中,低分子量醇类气体选自甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇中的一种或多种。
本发明实施例中,第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3的材料为可降解材料;
第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3独立的选自聚乳酸纳米纤维层、聚己内酯纳米纤维层或聚乙烯醇纳米纤维层,优选为聚乳酸纳米纤维层。
现有技术中,低分子量醇类气体的传感器膜在检测完成之后不能进行生物降解,从而会造成不必要的环境污染。
本发明实施例中,第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3的材料为可降解材料,如聚乳酸,其来源于植物,具有生物可降解性,降解的产物仅为水和二氧化碳,整个处理过程绿色环保,不会造成二次污染。同时,虫胶纳米纤维层使用的虫胶是紫胶虫吸取寄主树树液后分泌出的紫色天然树脂,由于其优异的耐水性、固色能力、成膜性以及生物相容性,已广泛应用于医药,涂料,食品,军事,染料等各个领域,属于生物材料,对人体无毒无害,且具有可降解能力。因此,本发明实施例传感器膜顺应绿色环保、节能减排的时代潮流,是一种工艺简单、成本较低、灵敏有效的可降解型低分子量醇类气体传感器膜。
本发明实施例中,第一支撑高分子层1的厚度为70μm~80μm,第一支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm;
虫胶纳米纤维层2的厚度为40μm~160μm,虫胶纳米纤维层2中的纳米纤维平均直径为0.8μm~2.0μm;
第二支撑高分子层3的厚度为70μm~80μm,第二支撑高分子层3中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm。
传感器膜的厚度为190μm~220μm。
本发明实施例中,第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3为多孔结构,比表面积均优选为0.75m2/g。
虫胶纳米纤维层2的比表面积优选为0.083m2/g。
本发明还提供了上述技术方案传感器膜的制备方法,包括以下步骤:
a)将第一高分子溶解于第一有机溶剂中,得到第一高分子溶液,采用第一高分子溶液进行第一静电纺丝,得到第一支撑高分子层1;
b)将虫胶溶解于第二有机溶剂中,得到虫胶溶液,采用虫胶溶液进行第二静电纺丝,收集至第一支撑高分子层1上,得到虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层;
c)将第二高分子溶解于第三有机溶剂中,得到第二高分子溶液,采用第二高分子溶液进行第三静电纺丝,收集至虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层,得到传感器膜。
本发明实施例中,采用静电纺丝进行传感器膜的制备,与传统工艺相比,具有操作简单,加工成本低廉等优点。静电纺丝用于制备微纳米纤维,其原理是通过高电压使得带电液滴在电场的作用下拉伸为纤维状,并最终沉积在接收板上。通过静电纺丝,可制备出多孔结构的纳米纤维膜,多孔结构的纳米纤维膜的比表面积大,采用静电纺丝制备第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3,使其成为虫胶纳米纤维层2的稳定支架。虫胶纳米纤维层2置于第一支撑高分子层1和第二支撑高分子层3之间,比单独的虫胶纳米纤维层2更加稳定,有利于传感器膜的稳定。
本发明实施例中,步骤a)第一高分子优选进行搅拌,优选通过磁力搅拌机进行,搅拌温度为25℃±2℃,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为2h~3h,得到混合均匀的透明均质的第一高分子溶液;
步骤b)虫胶优选进行搅拌,搅拌温度为25℃±2℃,搅拌时间为2h~3h,得到混合均匀的透明均质的虫胶溶液。
步骤b)虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层的厚度为130μm~150μm。
步骤c)第二高分子优选进行搅拌,优选通过磁力搅拌机进行,搅拌温度为25℃±2℃,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为2h~3h,得到混合均匀的透明均质的第二高分子溶液。
本发明实施例中,第一有机溶剂和第三有机溶剂独立的选自二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、二氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液或三氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液,二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液中,二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为8~9:1~2。
第二有机溶剂为乙醇和/或甲醇,优选为乙醇。
虫胶可溶解于无水乙醇中,通过充分搅拌制得静电纺丝溶液,通过溶液静电纺丝技术可得到虫胶纳米纤维层2。将虫胶纳米纤维层2经过醇类蒸汽处理后,虫胶纳米纤维层2的透明度将大大提高。
本发明实施例中,第一高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
第二高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
虫胶溶液的质量分数为40wt%~50wt%。
本发明实施例中,第一静电纺丝、第二静电纺丝和第三静电纺丝均通过将纺丝溶液置于塑料注射器中,塑料注射器容量为20mL,放入静电纺丝机的注射泵中进行静电纺丝,通过金属针头纺出纤维,金属针头的材质为不锈钢,金属针头的口径大小为0.30mm~0.70mm,并进行收集,收集后进行干燥处理,干燥处理的温度为25℃±2℃,湿度为65%±5%,干燥时间为6h~8h。其中,第一静电纺丝采用铝箔进行收集。
本发明实施例中,第一静电纺丝和第三静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.8mL/h~1.2mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为16kV~20kV,固化距离为13cm~17cm。
第一静电纺丝和第三静电纺丝中,环境温度为25℃±2℃,湿度为65%±5%,静电纺丝时间为1h~2h。
本发明实施例中,第二静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.3mL/h~0.7mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为13kV~17kV,固化距离为14cm~16cm。
第二静电纺丝中,环境温度为25℃±2℃,湿度为65%±5%,静电纺丝时间为1h~4h。
本发明制备方法得到的传感器膜为可降解型的用于检测低分子量醇类气体的高分子夹层结构复合静电纺丝纤维膜。
本发明还提供了一种用于检测低分子量醇类气体的传感器,包括上述技术方案传感器膜和/或上述技术方案制备方法制得的传感器膜。
本发明实施例传感器中,可由激光源、传感器膜、光敏电阻、阻值表及显示器组成,传感器膜处于激光源与光敏电阻之间,光敏电阻与阻值表相连接,阻值表的数值会显示于显示器上。当传感器暴露于低分子量醇类蒸汽的环境中时,传感器膜会变得透明,激光照射在光敏电阻上的强度会增大,使光敏电阻的阻值减小。通过阻值表显示的光敏电阻的阻值及阻值的变化速率,可以换算出此时环境中低分子量醇类蒸汽的浓度大小。
为了进一步理解本发明,下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
本实施例进行传感器膜的制备,包括以下步骤:
1)将2.0g聚乳酸颗粒溶解于18.0g二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液(二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为9:1)中,在室温下搅拌3h,得到质量分数为10%的透明均质的第一高分子溶液,将第一高分子溶液倒入20mL塑料注射器中,并在静电纺丝仪器中进行第一静电纺丝,金属针头与收集板之间的电压为18kV,固化距离为15cm,注射泵的注射速率为1.0mL/h,第一静电纺丝时间为1h,第一静电纺丝的温度为23℃~27℃,湿度为60%~70%RH,使用纯净的铝箔进行接收,将得到的聚乳酸纳米纤维薄膜在常温下干燥8h,即得第一支撑高分子层;
2)将9.0g虫胶溶解于11.0g无水乙醇中,在室温下搅拌3h,得到质量分数为45%的透明均质的虫胶溶液,将虫胶溶液倒入20mL塑料注射器中,并在静电纺丝仪器中进行第二静电纺丝,收集在步骤1)得到的干燥的聚乳酸纳米纤维薄膜上层,其中,金属针头与收集板之间的电压为15kV,固化距离为15cm,注射泵的注射速率为0.5mL/h,第二静电纺丝时间为2h,第一静电纺丝的温度为23℃~27℃,湿度为60%~70%RH,将所得的虫胶/聚乳酸纳米纤维复合薄膜在常温下干燥8h,即可得到虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层;
3)将2.0g聚乳酸颗粒溶解于18.0g二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液(二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为9:1)中,在室温下搅拌3h,得到质量分数为10%的透明均质的第二高分子溶液,将第二高分子溶液倒入20mL塑料注射器中,并在静电纺丝仪器中进行第三静电纺丝,收集在步骤2)得到的虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层的上层,其中,金属针头与收集板之间的电压为18kV,固化距离为15cm,注射泵的注射速率为1.0mL/h,第三静电纺丝时间为1h,第三静电纺丝的温度为23℃~27℃,湿度为60%~70%RH,将得到的聚乳酸/虫胶/聚乳酸纳米纤维薄膜在常温下干燥8h,即得第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层体积比为1:1:1的传感器膜。其中,第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层的厚度均为70μm~80μm。
实施例2
请参阅图2,为本发明实施例1传感器膜采用低分子量醇类蒸汽处理的装置示意图,该装置由激光源、容器以及光敏电阻组成。容器由隔板将传感器膜与低分子量醇类隔开,隔板上方留有空隙以便低分子量醇类蒸汽流向传感器膜。由于光敏电阻的阻值大小会因激光强度的变化所改变,当传感器膜逐渐变得透明的过程中,光敏电阻的归一化电阻值会逐渐增大到最后趋于稳定。请参阅图3,为本发明实施例1传感器膜经相同含量不同种类的低分子量醇类蒸汽处理后,光敏电阻的归一化电阻值变化图,结果表明,当传感器膜所测试的低分子量醇类蒸汽分子量越小时,传感器膜的响应时间越短,传感器膜的透明度变化越大,因而光敏电阻的归一化电阻值越大,变化越明显;请参阅图4,为本发明实施例1传感器膜放置于铝箔上经低分子量醇类蒸汽处理前与处理后和纯净的铝箔的对比图,结果表明,经一段时间低分子量醇类蒸汽处理后,传感器膜可由白色不透明变成完全透明,透明度变化非常大。
将实施例1制得的传感器膜采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图5,为本发明实施例1传感器膜的场发射扫描电镜图。将实施例1传感器膜于图2装置中采用乙醇蒸汽处理后,采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图6,为本发明实施例1传感器膜经低分子量醇类蒸汽处理后的场发射扫描电镜图。结果表明,第一支撑高分子层与第二支撑高分子层在处理后没有发生变化,但虫胶纳米纤维层发生融化,将第一支撑高分子层与第二支撑高分子层包裹住并填满纤维之间的空隙,并使第一支撑高分子层与第二支撑高分子层紧密贴合在一起。
将实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜、纯虫胶纳米纤维薄膜以及传感器膜进行傅氏转换红外线光谱分析,请参阅图7,为实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜(PLA)、纯虫胶纳米纤维薄膜(Shellac)以及传感器膜(PLA/Shellac/PLA)的傅氏转换红外线光谱分析图。将实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜、纯虫胶纳米纤维薄膜以及传感器膜于图2装置中采用乙醇蒸汽处理后,进行傅氏转换红外线光谱分析,请参阅图8,为实施例1中的纯聚乳酸纳米纤维薄膜(PLA)、纯虫胶纳米纤维薄膜(Shellac)以及传感器膜(PLA/Shellac/PLA)经乙醇蒸汽处理后的傅氏转换红外线光谱分析图。结果表明,处理前后传感器膜各组分物质的官能团特征峰的位置基本没有发生改变。因此,将传感器膜经低分子量醇类蒸汽处理后,传感器膜上的官能团并不会发生改变。
实施例3
本实施例进行传感器膜的制备,同实施例1,但步骤2)中第二静电纺丝时间为4h。本实施例得到的传感器膜中,第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层的厚度分别为70μm~80μm、140μm~160μm和70μm~80μm。
将本实施例制得的传感器膜采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图9,为本发明实施例3传感器膜的场发射扫描电镜图。将实施例3传感器膜于图2装置中采用乙醇蒸汽处理后,采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图10,为本发明实施例3传感器膜经乙醇蒸汽处理后的场发射扫描电镜图。结果表明,第一支撑高分子层与第二支撑高分子层在处理后没有发生变化,但虫胶纳米纤维层发生融化,将第一支撑高分子层与第二支撑高分子层包裹住并填满纤维之间的空隙,并使第一支撑高分子层与第二支撑高分子层紧密贴合在一起。
实施例4
本实施例进行传感器膜的制备,同实施例1,但步骤2)中第二静电纺丝时间为1h。本实施例得到的传感器膜中,第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层的厚度分别为70μm~80μm、40μm~50μm和70μm~80μm。
将本实施例制得的传感器膜采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图11,为本发明实施例4传感器膜的场发射扫描电镜图。将实施例3传感器膜于图2装置中采用乙醇蒸汽处理后,采用场发射扫描电镜扫描,请参阅图12,为本发明实施例4传感器膜经乙醇蒸汽处理后的场发射扫描电镜图。结果表明,第一支撑高分子层与第二支撑高分子层在处理后没有发生变化,但虫胶纳米纤维层发生融化,将第一支撑高分子层与第二支撑高分子层包裹住并填满纤维之间的空隙,并使第一支撑高分子层与第二支撑高分子层紧密贴合在一起。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于检测低分子量醇类气体的传感器膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备第一支撑高分子层、虫胶纳米纤维层和第二支撑高分子层,所述虫胶纳米纤维层设置于所述第一支撑高分子层上,所述第二支撑高分子层设置于所述虫胶纳米纤维层上,具体的:
a)将第一高分子溶解于第一有机溶剂中,得到第一高分子溶液,采用所述第一高分子溶液进行第一静电纺丝,得到第一支撑高分子层;所述第一支撑高分子层的厚度为70μm~80μm;
b)将虫胶溶解于第二有机溶剂中,得到虫胶溶液,采用所述虫胶溶液进行第二静电纺丝,收集至所述第一支撑高分子层上,得到虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层;所述虫胶纳米纤维层的厚度为40μm~160μm;
c)将第二高分子溶解于第三有机溶剂中,得到第二高分子溶液,采用所述第二高分子溶液进行第三静电纺丝,收集至所述虫胶纳米纤维层/第一支撑高分子层,得到传感器膜;所述第二支撑高分子层的厚度为70μm~80μm。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,第一有机溶剂和第三有机溶剂独立的选自二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合液、二氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液或三氯甲烷和N,N-二甲基乙酰胺的混合液;
所述第二有机溶剂为乙醇和/或甲醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
所述第二高分子溶液的质量分数为8wt%~10wt%;
所述虫胶溶液的质量分数为40wt%~50wt%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一静电纺丝和所述第三静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.8mL/h~1.2mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为16kV~20kV,固化距离为13cm~17cm。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二静电纺丝的条件为:
注射泵的注射速率为0.3mL/h~0.7mL/h;
金属针头与收集板之间的电压为13kV~17kV,固化距离为14cm~16cm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低分子量醇类气体选自甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层的材料为可降解材料;
所述第一支撑高分子层和所述第二支撑高分子层独立的选自聚乳酸纳米纤维层、聚己内酯纳米纤维层或聚乙烯醇纳米纤维层。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm;所述虫胶纳米纤维层中的纳米纤维平均直径为0.8μm~2.0μm;所述第二支撑高分子层中的纳米纤维平均直径为0.3μm~1.0μm。
9.一种用于检测低分子量醇类气体的传感器,其特征在于,包括权利要求1至8任意一项制备方法制得的传感器膜。
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