张晓栋 秦立彦 陈明清 刘士荣

(江南大学化学与材料工程学院，食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡214122)

镉离子响应性凝胶光子晶体传感膜的构建

张晓栋 秦立彦 陈明清 刘士荣*

(江南大学化学与材料工程学院，食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡214122)

将光子晶体与响应性水凝胶结合，采用“三明治”填充方法，以聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板，丙烯酰胺和烯丙基硫脲为单体制备得到一种对镉离子具有特异响应性的凝胶光子晶体传感膜，并对其进行了形貌表征和响应性研究。结果表明，该传感膜具有排列整齐的反蛋白石结构，可对不同浓度的Cd2+输出不同的光学信号。随着Cd2+浓度的增大，传感膜的Bragg衍射峰发生蓝移，并伴随有显著的颜色变化。在最优配比，适宜pH和离子强度条件下，衍射峰的最大位移值可达51.1 nm。在研究过程中发现其他干扰金属离子的存在不会影响传感膜对Cd2+的特异性响应，并且表现出了较快的响应速度。在多次循环实验中传感膜由于具备高度交联结构而表现出了良好的机械性和化学稳定性。该传感膜的构建为Cd2+的快速高效及裸眼可视检测提供了可能性。

光子晶体；水凝胶；烯丙基硫脲；镉离子；蓝移；裸眼

1 引言

重金属离子可通过饮用水，生物富集等途径进入人体，严重威胁人体健康。如过量的镉离子(Cd2+)可导致人体骨骼萎缩，肾机能衰退。因而，重金属离子的检测成为现代检测技术领域的重要研究热点。……