Desarrollo de membranas híbridas altamente sensibles al pH mediante electrohilado simultáneo de nanofibras anfifílicas reforzadas con óxido de grafeno
Autores: Gorji, Mohsen; Sadeghianmaryan, Ali; Rajabinejad, Hossein; Nasherolahkam, Saman; Chen, Xiongbiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Desarrollo de membranas híbridas altamente sensibles al pH mediante electrohilado simultáneo de nanofibras anfifílicas reforzadas con óxido de grafeno
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Nanofibras
Sensores de pH
Aplicaciones industriales
Aplicaciones médicas
Electrohilado
Membranas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Los sensores de pH basados en nanofibras han mostrado promesa en una amplia gama de aplicaciones industriales y médicas debido a su rápido tiempo de respuesta y buenas propiedades mecánicas. En el presente estudio, fabricamos sensores sensibles al pH de membranas nanofibrosas mediante electrohilado de poliuretano (PU)/poli 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico (PAMPS)/óxido de grafeno (GO) con colorantes indicadores. La morfología de las nanofibras electrohiladas se examinó utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM). Se investigó el efecto de la relación de polímero hidrofílico y la concentración de GO en el tiempo de respuesta del sensor. La sensibilidad de las membranas se estudió en un amplio rango de pH (1-8) en pruebas de solución, con el cambio de color medido calculando la diferencia total de color utilizando espectroscopia UV-vis. Las membranas también se sometieron a pruebas de vapor en tres valores de pH diferentes (1, 4, 8). Los resultados de SEM muestran la fabricación exitosa de distribuciones bimodales del diámetro de fibra de PU (diámetro medio de fibra de 519 nm) y PAMPS (diámetro medio de fibra de 78 nm). El tiempo de respuesta del sensor disminuyó drásticamente con el aumento de las concentraciones de PAMPS y GO. Las membranas nanofibrosas híbridas hidrofóbicas/hidrofílicas/GO son capaces de responder instantáneamente a los cambios en el pH de la solución, así como de detectar cambios de pH en la solución de vapor químico en tan solo 7 s.
Descripción
Los sensores de pH basados en nanofibras han mostrado promesa en una amplia gama de aplicaciones industriales y médicas debido a su rápido tiempo de respuesta y buenas propiedades mecánicas. En el presente estudio, fabricamos sensores sensibles al pH de membranas nanofibrosas mediante electrohilado de poliuretano (PU)/poli 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico (PAMPS)/óxido de grafeno (GO) con colorantes indicadores. La morfología de las nanofibras electrohiladas se examinó utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM). Se investigó el efecto de la relación de polímero hidrofílico y la concentración de GO en el tiempo de respuesta del sensor. La sensibilidad de las membranas se estudió en un amplio rango de pH (1-8) en pruebas de solución, con el cambio de color medido calculando la diferencia total de color utilizando espectroscopia UV-vis. Las membranas también se sometieron a pruebas de vapor en tres valores de pH diferentes (1, 4, 8). Los resultados de SEM muestran la fabricación exitosa de distribuciones bimodales del diámetro de fibra de PU (diámetro medio de fibra de 519 nm) y PAMPS (diámetro medio de fibra de 78 nm). El tiempo de respuesta del sensor disminuyó drásticamente con el aumento de las concentraciones de PAMPS y GO. Las membranas nanofibrosas híbridas hidrofóbicas/hidrofílicas/GO son capaces de responder instantáneamente a los cambios en el pH de la solución, así como de detectar cambios de pH en la solución de vapor químico en tan solo 7 s.