纳米银沸石复合材料作为基于发光的湿度传感器

该协议的总体目标是展示基于通过喷涂制备的银沸石聚合物复合材料的湿度传感器的概念验证。该视频可以帮助材料科学领域的一些问题，例如缺乏直接响应的湿度传感器，因此，我们提出了一种基于沸石聚合物复合材料的湿度传感器。这种技术的主要优点是，它是一种简单且经济高效的湿度传感器生产方法，可以多次重复使用。

演示该程序的是我们小组的技术人员 Bjorn Dieu。要开始此过程，请按照文本协议中概述对沸石材料进行预处理。然后将 13.76 克硝酸锂溶解在 2 升去离子水中。

将 0.5 升这种硝酸锂溶液倒入 1 升高密度聚乙烯烧瓶中。加入 3 克预处理过的 Linde A 型沸石钠。然后使用端对端摇床烘箱在室温下搅拌培养瓶过夜。

搅拌完成后，使用 Buchner 漏斗过滤悬浮液。用去离子水将回收的粉末洗涤 3 次。然后将粉末与 0.5 升新鲜硝酸锂溶液混合在一个干净的 1 升 HDPE 烧瓶中。

像以前一样搅拌、过滤和洗涤。再重复此过程四次。接下来，将回收的沸石粉在马弗炉中以 450 摄氏度加热过夜。

使用每分钟 5 摄氏度的升温，在 80 摄氏度和 110 摄氏度时间隔一小时。加热完成后，使用 200 毫升去离子水将 74.8 毫克硝酸银溶解在 250 毫升 HDPE 瓶中。加入 1 克部分交换的锂 LTA 沸石。

然后在室温下在端对端摇床烘箱中搅拌溶液过夜。搅拌完成后，使用 Buchner 漏斗过滤悬浮液。用去离子水将回收的沸石粉洗涤 3 次。

然后将粉末在 450 摄氏度的马弗炉中热处理过夜。使用每分钟 5 摄氏度的升温，在 80 摄氏度和 110 摄氏度时间隔一小时。加热完成后，使用含有饱和硫酸钾溶液的干燥器在受控湿度条件下冷却样品。

按照文本协议中的详细说明进行光谱和热重分析。在容量瓶中，使用去离子水将 1 毫升市售 50 重量百分比聚乙烯亚胺溶液稀释至 100 mL。将 PEI 溶液与 250 毫克处理过的沸石材料混合在 125 毫升 HDPE 瓶中。

用力摇晃悬架。然后将悬浮液倒入喷雾瓶中。用去离子水和丙酮连续冲洗石英板，以清洁石英板。

然后将盘子放入 80 摄氏度的烤箱中干燥 1 小时。干燥完成后，将石英板水平放在一块干净的铝箔上。然后从 10 厘米的距离喷涂 3 次，每次 3 秒，涂覆一面。

将涂层板在烤箱中以 30 摄氏度干燥 50 分钟。再重复喷涂和干燥过程四次，直到薄膜均匀。确保该层是均匀的。

接下来，将涂层石英板放入内部加热真空池的样品室中。通过在涂层板的顶部放置橡胶圈和干净的石英板来关闭样品池的样品室。然后使用特氟龙塞和螺钉密封电池。

使用 10 至负 3 毫巴的压力施加高真空过夜，使样品脱水。使用紫外线灯，目视监测薄膜的发射颜色变化。接下来，打开样品室。

使用 UV 灯监测胶片再水化后可见的发光颜色变化。通过重复脱水再水化过程来测试薄膜的可逆性，每次用紫外线灯监测变化。在这项研究中，用部分锂交换的 Linde A 型沸石钠制造了发光湿度传感器。

发光特性取决于系统的含水量。从系统中去除水时，排放颜色从黄色变为绿色再到蓝色。热重分析和温度相关发光实验的代表性结果如下所示。

TGA 分析将温度与沸石的水化水平相关联。而温度似乎与发射颜色直接相关。这些结果共同证实了传感器的发光特性取决于系统的含水量。

看完这个视频，你应该对如何生产基于银沸石聚合物复合材料的湿度传感器有一个很好的了解。不要忘记使用沸石可能很危险，因此在执行此程序时应始终采取预防措施，例如佩戴防尘面罩。