论文部分内容阅读
二氧化碳指示剂变色薄膜是一种快速检测呼吸末二氧化碳的薄膜材料,遇到人体呼出的CO2气体可产生颜色变化,由此可判断生命体征,在医疗界被人们广泛关注。本课题研究二氧化碳指示剂变色薄膜制备与性能。以乙基纤维素为载体聚合物,研究了两种变色指示剂体系的物料组成和薄膜的制备工艺,探究了制备过程与物料组成对二氧化碳指示剂变色薄膜的性能影响因素；研究这一特殊材料的表征方法,并按照批量制备制定了操作工艺及产品标准；探究了二氧化碳指示剂变色薄膜的变色机理。1、二氧化碳指示剂变色薄膜的物料组成研究：以MCP为指示剂的变色薄膜物料组成研究,重点研究了MCP和TiO2的配比使薄膜在空气中以蓝色稳定存在；应用正交试验的方法确定了TB为指示剂的变色薄膜的物料组成。通过对二氧化碳指示剂变色薄膜的物料组成研究得到C02含量为0-2%,2-5%,大于5%的环境中可明显产生颜色变化的变色薄膜。2、二氧化碳指示剂变色薄膜的制备工艺研究：通过研究变色薄膜的混料时间、干燥条件、保存条件,制定了变色薄膜完整的制备工艺。3、二氧化碳指示剂变色薄膜的表征方法研究,设计模拟呼吸的导气装置,通过紫外可见光谱法测定变色薄膜的吸光度,确定薄膜的敏感度和测定变色薄膜重复性。比较紫外光谱法和秒表读数法测定变色速度,确定变色速度测定方法。通过对二氧化碳指示剂变色薄膜的表征方法研究,可以测出变色薄膜的敏感度、变色速度以及变色重复性。4、探究二氧化碳变色薄膜的主要性能影响因素。通过研究物料组成对性能影响,得出乙基纤维素浓度、TBP添加量、有机硅变色薄膜的主要性能影响因素；通过研究制备工艺对性能影响,得出涂膜厚度以及干燥温度为薄膜的主要性能影响因素。5、探究了变色薄膜的变色机理。通过紫外可见光谱分析法,研究指示剂在薄膜内存在形式对薄膜在空气中颜色变化的影响；通过扫描电镜对薄膜的微观结构进行观察的方法,研究指示剂在薄膜内的存在状态以及薄膜的结构特征,揭示指示剂在膜内包裹状态和薄膜的结构对薄膜性能的影响机理；通过XRD衍射方法,探究乙基纤维素晶型结构改变对薄膜变色性能的影响。本课题通过对二氧化碳指示剂变色薄膜物料组成、制备工艺、表征方法、变色性能及变色原理研究,得到二氧化碳含量在0-5%时可产生颜色变化的变色薄膜。CO2含量为0-2%时薄膜为蓝色,2-5%时为绿色,大于5%时为黄色。