CN113354854A - 一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 - Google Patents
一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113354854A CN113354854A CN202110586364.2A CN202110586364A CN113354854A CN 113354854 A CN113354854 A CN 113354854A CN 202110586364 A CN202110586364 A CN 202110586364A CN 113354854 A CN113354854 A CN 113354854A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- humidity
- solution
- preparing
- placing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 5
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 38
- 238000000707 layer-by-layer assembly Methods 0.000 description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000026041 response to humidity Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002677 supramolecular polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 241000208296 Datura Species 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/81—Indicating humidity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2401/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2401/08—Cellulose derivatives
- C08J2401/26—Cellulose ethers
- C08J2401/28—Alkyl ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
- C08J2405/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明属于薄膜制造技术领域，具体涉及一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用。该方法包括以下步骤：1)配制壳聚糖的去离子水溶液；配制羧甲基纤维素的去离子水溶液；配制若干份清洗用盐酸溶液；2)获取清洁的塑料薄片基底；3)将基底的表面进行活化；4)室温下，进行自组装，得到具有湿度响应的柔性膜。本发明制备的LBL膜可以快速的对湿度做出响应且高度可逆。
Description
技术领域
本发明属于薄膜制造技术领域，具体涉及一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用。
背景技术
层层自组装(LBL)技术是一种薄膜制造技术，操作简单，可以灵活的选取基底材料，并且可以精确控制纳米级的薄膜结构和厚度。有三个原因是LBL技术被认为是生产纳米膜的有效方法：i)逐步沉积可以精确控制薄膜的厚度(数百纳米)；ii)改性的LBL薄膜化学成分为膜表面图案化提供了可能性；iii)LBL膜的动态响应提供了实现实时且持久观察的潜力。执行LBL组装的最常见方法是通过静电配对，将带正电基团和负电基团的不同溶液交替地沉积到基底上，由于其亲水性，LBL技术制成的多层聚电解质薄膜具有固有的湿度响应能力。层层自组装技术在功能材料的制备和改性方面显示出巨大的潜力。通过改变溶液中目标化合物与基片表面功能基团的相互作用，包括强作用力，如化学键等，或弱相互作用，如静电引力、氢键、配位键等，以控制膜材料的结构以及功能。该发明选取的溶液为带有胺基正电子的壳聚糖溶液和带有羧基负电子的羧甲基纤维素溶液，壳聚糖和羧甲基纤维素获取方式较为简单且为常用的成膜原料选择。且相对于硬质基板，成膜后的柔性基板可更多的应用于可穿戴设备、柔性防伪膜等方面。
曲大辉等人发明了一种超分子聚合物薄膜的制备方法，制备的超分子聚合物薄膜主要以离子键进行交联自组装，具有良好的湿度响应性，较高的稳定性能、粘度、良好的均一性以及优异的弹性和机械性能，且具有良好的生物相容性，在生物医疗领域具有广泛的应用前景(CN109401336A)；刘美金等发明了一种通过引入聚N-异丙基丙烯酰胺来提高复合膜的湿度响应性及湿度响应速度的制备方法(CN 102616044B)。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用。该制备方法简单、成本低，可实现工业化批量生产，制备的LBL膜可以快速的对湿度做出响应且高度可逆，所成膜较为稳定，可以实现长时间的观察。且基底具有较大的可选择范围，制备过程无污染、无毒性，人的呼吸即可触发膜的湿度响应，在湿度检测及响应等领域有广阔的应用前景。
本发明所提供的技术方案如下：
一种具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，具体步骤如下：
1)配制浓度为0.5～1mg/ml的壳聚糖的去离子水溶液，再用盐酸溶液将其pH调至3～5；配制浓度为0.5～1mg/ml的羧甲基纤维素的去离子水溶液，再用盐酸溶液将其pH调至3～5；配制若干份pH＝3～5的清洗用盐酸溶液；
2)获取清洁的塑料薄片基底；
3)将步骤2)得到的所述基底的表面进行活化；
4)室温下，将步骤3)得到的活化的基底迅速浸渍于步骤1)得到的所述壳聚糖的去离子水溶液中5～10min，使基底表面通过静电吸附正电基团胺基从而形成一层薄膜层；
然后将所述基底置于一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中4～5min，目的是除去多余的正电基团；
之后将所述基底置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中5～10min，目的是除去多余的正电基团；
再取出所述基底后将其浸渍于步骤1)得到的所述羧甲基纤维素的去离子水溶液中5～10min，在之前正电薄膜层的基础之上利用静电吸附构建另一层带有羧基的负电基团薄膜层；
然后将其置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中5～10min，目的是除去多余的负电基团；
之后再将其置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中5～10min，目的是除去多余的负电基团，完成一层的自组装；
5)重复步骤4)20～30次，得到具有湿度响应的柔性膜。
基于上述技术方案，采用壳聚糖和羧甲基纤维素，通过自组装条件的控制，即可以得到具有湿度响应的柔性膜。具体的，步骤1)中：壳聚糖的粘度为100～200μm，脱乙酰度≥95％。
该参数下的壳聚糖对于本发明的自组装方法来说，该粘度下有利于正电荷的吸附。
具体的，步骤1)中：羧甲基纤维素的黏度为1500-3100mPa.s；
该参数下的羧甲基纤维素对于本发明的自组装方法来说，该粘度下有利于负电荷的吸附。
具体的，步骤1)中：所述壳聚糖的去离子水溶液与所述羧甲基纤维素的去离子水溶液的浓度相同。
相同浓度下有利于静电吸附的均匀性，确保成膜的均匀。
具体的，步骤2)中：将塑料薄片置于乙醇溶液中进行超声清洁5～10min，取出后置于真空烘箱中备用，得到所述的清洁的塑料薄片基底。
具体的，步骤3)中：将步骤2)得到的所述清洁的塑料薄片基底放置于玻璃皿，在波长为365nm的紫外光固化箱中将基底表面进行活化，时间5～10min。
具体的，步骤4)中：各次浸渍的时间相同。
相同的浸渍时间会确保每次自组装成膜厚度的一致。
具体的，步骤4)中：各次浸渍过程中，所述基底垂直于液面放置，目的是使吸附更加均匀，成膜更为平整。
本发明还提供了上述制备方法制备得到的具有湿度响应的柔性膜。
本发明还提供了上述具有湿度响应的柔性膜的应用，用于湿度检测。
本发明具有的效益：
1)所选取的成膜原料获取较为容易且化学性质稳定、绿色无毒，制备的LBL膜可以快速的对湿度做出响应且高度可逆，所成膜较为稳定，可以实现长时间的观察。
2)基底的选择范围较大，获取较为便利。
3)该制备方法工艺简单，有利于成本的降低，可实现工业化批量生产。
附图说明
图1为未成膜黑色PET塑料薄片红外光谱分析图。
图2为成膜黑色PET塑料薄片红外光谱分析图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
以黑色PET塑料薄片为基底，去离子水为溶剂，15℃下，将250mg的壳聚糖(购买自恒台县金湖甲壳制品有限公司的产品，其粘度为100～200μm，脱乙酰度≥95％)，配制为浓度为1mg/ml的壳聚糖溶液(CHI)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至3，将一定量的羧甲基纤维素(购买自上海阿拉丁生化科技有限公司的产品，其数均分子量为25000，其黏度为1500-3100mPa.s)配制为浓度为1mg/ml的羧甲基纤维素溶液(CMC)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至3；配制pH＝3的盐酸溶液，将其标记为溶液1、溶液2、溶液3、溶液4。将清洁完毕的PET塑料薄片置于紫外固化箱中进行表面活化10min，活化完毕后迅速置于CHI溶液中5min，然后将其置于溶液1中5min，取出后置于溶液2中5min；之后置于CMC溶液中5min，然后将其置于溶液3中5min，取出后置于溶液4中5min；此为一次循环，循环20次后得到LBL膜。
如图1所示，为未成膜黑色PET塑料薄片红外光谱分析图。
如图2所示，为成膜黑色PET塑料薄片红外光谱分析图。
根据图1和图2可以看出，3500～3100-1处出现的吸收峰是酰胺基中N-H键弯曲振动的特征吸收峰，1680～1630cm-1处是酰胺羰基C＝O的伸缩振动吸收峰，1640～1550-1处是酰胺基的N-H键弯曲振动和C-N伸缩振动。这证实了所成膜中酰胺键的存在。
对得到的具有湿度响应的柔性膜进行湿度响应测试：
测试方法如下：将成膜后的基板置于雾化箱，通过雾化喷头在膜表面改变湿度环境，每隔1秒用相机拍照记录观察膜对湿度的响应情况。由于光学反射中依赖于膜厚度的干涉，所制备的膜显示出独特的结构颜色，这可以用肉眼直接观察到。每张胶片的光谱由反射光谱仪记录，并转换成CIE色度值；使用呼吸开/关测试不同循环下在不同湿度下的膜厚。
测试结果为：所成膜可对湿度做出快速响应。当相对湿度从10％变化到80％时，颜色从蓝色稍微变为绿色/黄色，当相对湿度增加到95％时，颜色从绿色/黄色迅速变为紫色。
连续测试了10个循环中不同相对湿度下的膜厚变化，循环之间的变化小于3％。使用呼吸开/关测试，模式显示/隐藏模式可以重复数百个周期，而灵敏度和速度没有可检测到的下降，这表明极好的可逆性和再现性，这种湿度触发的颜色变化速度快、可逆度高。
对结果的分析如下：
自组装所得到的膜对湿度具有高敏感性。基于该性能，满足作为湿度检测的要求。
实施例2
以黑色PET塑料薄片为基底，去离子水为溶剂，25℃下，将一定量的壳聚糖(购买自恒台县金湖甲壳制品有限公司的产品，其粘度为100～200μm，脱乙酰度≥95％)，配制为浓度为1.5mg/ml的壳聚糖溶液(CHI)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至4，将一定量的羧甲基纤维素(购买自上海阿拉丁生化科技有限公司的产品，其数均分子量为25000，其黏度为1500-3100mPa.s)配制为浓度为1.5mg/ml的羧甲基纤维素溶液(CMC)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至4；配制pH＝4的盐酸溶液，将其标记为溶液1、溶液2、溶液3、溶液4。将清洁完毕的PET塑料薄片置于紫外固化箱中进行表面活化10min，活化完毕后迅速置于CHI溶液中5min，然后将其置于溶液1中5min，取出后置于溶液2中5min；之后置于CMC溶液中5min，然后将其置于溶液3中5min，取出后置于溶液4中5min；此为一次循环，循环25次后得到LBL膜。经测试，该膜对湿度具有快速且可逆的响应。
实施例3
以黑色PET塑料薄片为基底，去离子水为溶剂，10℃下，将一定量的壳聚糖(购买自恒台县金湖甲壳制品有限公司的产品，其粘度为100～200μm，脱乙酰度≥95％)，配制浓度为2mg/ml的壳聚糖溶液(CHI)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至5，将一定量的羧甲基纤维素(购买自上海阿拉丁生化科技有限公司的产品，其数均分子量为25000，其黏度为1500-3100mPa.s)配制为浓度为2mg/ml的羧甲基纤维素溶液(CMC)，用0.1M的盐酸溶液将溶液pH调至5；配制pH＝5的盐酸溶液，将其标记为溶液1、溶液2、溶液3、溶液4。将清洁完毕的PET塑料薄片置于紫外固化箱中进行表面活化10min，活化完毕后迅速置于CHI溶液中10min，然后将其置于溶液1中10min，取出后置于溶液2中10min；之后置于CMC溶液中10min，然后将其置于溶液3中10min，取出后置于溶液4中10min；此为一次循环，循环30次后得到LBL膜。经测试，该膜对湿度具有快速且可逆的响应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)配制浓度为1～2mg/ml的壳聚糖的去离子水溶液，再用盐酸溶液将其pH调至3～5；配制浓度为1～2mg/ml的羧甲基纤维素的去离子水溶液，再用盐酸溶液将其pH调至3～5；配制若干份pH＝3～5的清洗用盐酸溶液；
2)获取清洁的塑料薄片基底；
3)将步骤2)得到的所述基底的表面进行活化；
4)室温下，将步骤3)得到的活化的基底迅速浸渍于步骤1)得到的所述壳聚糖的去离子水溶液中5～10min，然后将所述基底置于一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中4～5min，之后将所述基底置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中4～5min；取出所述基底后将其浸渍于步骤1)得到的所述羧甲基纤维素的去离子水溶液中4～5min，然后将其置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中4～5min，之后再将其置于另一份步骤1)得到的所述清洗用盐酸溶液中4～5min，完成一层的自组装；
5)重复步骤4)20～30次，得到具有湿度响应的柔性膜。
2.根据权利要求1所述的具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，步骤1)中：
壳聚糖的粘度为100～200μm，脱乙酰度≥95％；
羧甲基纤维素的黏度为1500-3100mPa.s；
所述壳聚糖的去离子水溶液与所述羧甲基纤维素的去离子水溶液的浓度相同。
3.根据权利要求1所述的具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，步骤2)中：将塑料薄片置于乙醇溶液中进行超声清洁5～10min，取出后置于真空烘箱中备用，得到所述的清洁的塑料薄片基底。
4.根据权利要求1所述的具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，步骤3)中：将步骤2)得到的所述清洁的塑料薄片基底放置于玻璃皿，在波长为365nm的紫外光固化箱中将基底表面进行活化，时间5～10min。
5.根据权利要求1至4任一所述的具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，步骤4)中：各次浸渍的时间相同。
6.根据权利要求1至4任一所述的具有湿度响应的柔性膜的基于自组装的制备方法，其特征在于，步骤4)中：各次浸渍过程中，所述基底垂直于液面放置。
7.一种根据权利要求1至6任一所述的制备方法制备得到的具有湿度响应的柔性膜。
8.一种根据权利要求7所述的具有湿度响应的柔性膜的应用，其特征在于：作为湿度检测材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110586364.2A CN113354854A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110586364.2A CN113354854A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113354854A true CN113354854A (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=77527925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110586364.2A Pending CN113354854A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113354854A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114957745A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-30 | 武汉工程大学 | 具有图案显示功能的湿度响应薄膜及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100304163A1 (en) * | 2009-06-02 | 2010-12-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Coatings |
| CN101905034A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 武汉理工大学 | 生物多糖自组装修饰的壳聚糖抗菌生物材料的制备方法 |
| CN108031312A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-15 | 福建农林大学 | 一种基于层层自组装与喷雾法结合的纳滤膜制备方法 |
| CN111732737A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-02 | 武汉工程大学 | 可降解自愈合壳聚糖复合醛基化瓜尔胶水凝胶及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-05-27 CN CN202110586364.2A patent/CN113354854A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100304163A1 (en) * | 2009-06-02 | 2010-12-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Coatings |
| CN101905034A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 武汉理工大学 | 生物多糖自组装修饰的壳聚糖抗菌生物材料的制备方法 |
| CN108031312A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-15 | 福建农林大学 | 一种基于层层自组装与喷雾法结合的纳滤膜制备方法 |
| CN111732737A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-02 | 武汉工程大学 | 可降解自愈合壳聚糖复合醛基化瓜尔胶水凝胶及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DONG ZIYE ET.AL: ""Photopatternable Nanolayered Polymeric Films with Fast Tunable Color Responses Triggered by Humidity"", 《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》 * |
| 张守伟: ""羧甲基纤维素钠/壳聚糖自组装多层膜的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 李全林，等: "《新医药开发与研究 下》", 31 December 2008, 中国医药科技出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114957745A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-30 | 武汉工程大学 | 具有图案显示功能的湿度响应薄膜及其制备方法和应用 |
| CN114957745B (zh) * | 2022-05-11 | 2024-04-16 | 武汉工程大学 | 具有图案显示功能的湿度响应薄膜及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110463012B (zh) | 用于能量收集的可穿戴摩擦发电器 | |
| Meng et al. | Controllable in situ synthesis of silver nanoparticles on multilayered film-coated silk fibers for antibacterial application | |
| CN110467697B (zh) | 一种化学气相沉积法制备抗菌聚合物薄膜的方法及应用 | |
| CN106178112A (zh) | 一种氧化石墨烯/聚合物复合抗菌材料及其制备方法 | |
| CN104804195B (zh) | 贻贝粘附和细胞膜抗污双仿生多臂peg及其制备方法 | |
| Manabe et al. | Chitin nanofibers extracted from crab shells in broadband visible antireflection coatings with controlling layer-by-layer deposition and the application for durable antifog surfaces | |
| KR101122253B1 (ko) | 초친수성 및 초소수성 실리카 코팅층 제조방법 | |
| JP2018507939A (ja) | 導電性ポリマー自立膜の作製プロセス | |
| CN113354854A (zh) | 一种具有湿度响应的柔性膜及其基于自组装的制备方法和应用 | |
| CN113399233A (zh) | 一种具有湿度响应的硅片基底硬质膜及其基于自组装的制备方法和应用 | |
| Altınkaya et al. | Electromechanical performance of chitosan-based composite electroactive actuators | |
| Yi et al. | Nanocellulose-based superhydrophobic coating with acid resistance and fluorescence | |
| CN114960223B (zh) | 一种高机械稳定性以及服用性疏水织物及其制备方法 | |
| Jin et al. | Preparation and application performance of graft-quaternization double modified chitosan electrospun antibacterial nanofibers | |
| CN111188201B (zh) | 一种高度可拉伸防水的形状记忆聚合物纤维膜及其制备方法和应用 | |
| Zhu et al. | A facile synthesis of polydopamine/TiO2 composite films for cell sheet harvest application | |
| KR101111226B1 (ko) | 키토산막이 형성된 나노섬유 부직포 및 그의 제조방법 | |
| Luo et al. | Surface modification of natural cellulose substances: toward functional materials and applications | |
| CN105504328B (zh) | 一种室温下一步涂覆改善壳聚糖膜血液相容性的方法 | |
| US20150140660A1 (en) | Hydrogen cyanide-based polymer surface coatings and hydrogels | |
| CN109126479B (zh) | 一种银纳米线-聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜及制备方法 | |
| CN111423825A (zh) | 一种具有抗污抗菌性能的贴纸及其制备方法 | |
| JP7460071B2 (ja) | ポリアミノ酸を含む繊維構造体の不溶化方法及び架橋繊維構造体の製造方法 | |
| CN112409631B (zh) | 一种海藻酸钠-壳聚糖多孔复合材料的制备方法及应用 | |
| CN105088538A (zh) | 一种疏水/超疏水蛋白涂层的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210907 |