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一种非接触式快速检测酒精的方法

2022-09-07 21:21:43 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及酒精检测技术领域,尤其涉及一种非接触式快速检测酒精的方法。


背景技术:

2.酒精作为一种重要的化学试剂,应用广泛,但其具有易燃、易爆特性。在使用中,大量酒精一旦发生泄漏,则存在严重的安全隐患,因此,酒精的检测十分重要,可以保证生产、生活的安全。
3.目前检测酒精的方法有很多种,例如酸性条件重铬酸钾氧化分光光度法、电化学传感器法以及气相色谱法。但酸性条件重铬酸钾氧化分光光度法易受环境的影响,准确度低,且重铬酸钾对环境有一定的污染;电化学传感器法检测恢复速度慢,需要定期校准更换,否则检测结果不准确;气相色谱法检测灵敏度高、分析速度快,但检测成本较高。
4.综上所述,目前检测酒精的方法有很多,但这些方法存在着环境污染、耗时长的缺点。
5.鉴于此,有必要提出一种非接触式快速检测酒精的方法以解决上述缺陷。


技术实现要素:

6.本发明的主要目的在于提供一种非接触式快速检测酒精的方法,旨在解决现有酒精检测方法存在环境污染、耗时长的问题。为实现上述目的,本发明提供了一种非接触式快速检测酒精的方法,所述方法包括步骤:
7.s1,在待测溶液上方放置聚二甲基硅氧烷薄膜,获取所述聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色,所述聚二甲基硅氧烷薄膜包括聚二甲基硅氧烷基底和设置在所述聚二甲基硅氧烷基底表面的微纳结构层;
8.s2,在经过预设时间后,获取所述聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色;
9.s3,对比所述聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色和所述聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色,在所述当前颜色与所述初始颜色一致时,则所述待测溶液中不含酒精,在所述当前颜色与所述初始颜色不一致时,则所述待测溶液中含有酒精。
10.优选地,所述步骤s2具体包括,将所述待测溶液进行加热,在经过预设时间后,获取所述聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色。
11.优选地,所述预设时间为0.1~5分钟。
12.优选地,所述聚二甲基硅氧烷薄膜与所述待测溶液之间的距离为0.1~5厘米。
13.优选地,所述聚二甲基硅氧烷薄膜的所述微纳结构层包括多个微尺度的微纳结构,所述微纳结构的尺寸为8~20微米。
14.优选地,所述聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法包括:采用激光加工的方式在所述聚二甲基硅氧烷基底表面形成微纳结构层,所述激光加工的方式包括:将激光光束聚焦在所述聚二甲基硅氧烷基底的表面,通过激光直写的方式加工出所述微纳结构层。
15.优选地,所述激光的重复频率为50~200khz,所述激光的脉冲宽度为350fs,所述
激光的波长为1035nm,所述激光的加工速度为10~200mm/s,所述激光的输出功率为1~2w。
16.与现有技术相比,本发明所提供的一种非接触式快速检测酒精的方法具有如下的有益效果:
17.本发明所提供的一种非接触式快速检测酒精的方法,通过在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面设置微纳结构,酒精在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面可以显著提高或降低其透光率,使其颜色发生变化,以检测酒精的存在,方法操作简单,无需与待测溶液接触,无能耗,且耗时较短,基底材料的制备方便快捷,成本较低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜表面的扫描电镜图,其中,a为激光加工前的聚二甲基硅氧烷基底的表面的扫描电镜图,b为激光加工后的具有微纳结构层的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面的扫描电镜图;
20.图2为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜表面的可见光透光率图,其中,a为激光加工后的聚二甲基硅氧烷薄膜的在空气中的可见光透光率图,b为激光加工后的聚二甲基硅氧烷薄膜的在酒精中的可见光透光率图;
21.图3为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为100%的酒精,ⅰ为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,ⅱ、ⅲ、ⅳ分别为聚二甲基硅氧烷薄膜在酒精挥发20s、48s、128s后的颜色图;
22.图4为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为100%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜在酒精挥发77s、114s、198s后的颜色图;
23.图5为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为80%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发60s、121s、202s后的颜色图;
24.图6为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为60%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发61s、126s、205s后的颜色图;
25.图7为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为50%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发63s、126s、214s后的颜色图;
26.图8为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为40%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发86s、211s、293s后的颜色图;
27.图9为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为30%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷
薄膜接触在酒精挥发91s、178s、300s后的颜色图;
28.图10为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为20%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发100s、223s、300s后的颜色图;
29.图11为本发明一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化过程图,其中,待测溶液为10%的酒精,a为聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色图,图b、c、d分别为聚二甲基硅氧烷薄膜接触在酒精挥发93s、203s、300s后的颜色图;
30.图12为本发明本发明一实施例中的激光加工装置的示意图。
31.附图标号说明:
32.激光器1;第一反射镜2;第二反射镜3;第三反射镜4;振镜5;加工样品6;加工平台7;电脑8。
33.本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
35.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
36.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
37.另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
38.请参照附图1~12,本发明提供一种非接触式快速检测酒精的方法,所述方法包括步骤:s1,在待测溶液上方放置聚二甲基硅氧烷薄膜,获取所述聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色,所述聚二甲基硅氧烷薄膜包括聚二甲基硅氧烷基底和设置在所述聚二甲基硅氧烷基底表面的微纳结构层;
39.s2,在经过预设时间后,获取所述聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色;s3,对比所述聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色和所述聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色,在所述当前颜色与所述初始颜色一致时,则所述待测溶液中不含酒精,在所述当前颜色与所述初始颜色不一致时,则所述待测溶液中含有酒精。
40.具体的,在步骤s1中,提供聚二甲基硅氧烷薄膜,在聚二甲基硅氧烷基底的表面设置微纳结构层,微纳结构层的设置方式包括多种,可以是通过激光加工制备,也可以通过传统机械加工或化学制备工艺中来制备微纳结构层。
41.在本实施例中,聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法为采用飞秒激光加工,制备微纳结构层,激光加工的方式包括:将激光光束聚焦在聚二甲基硅氧烷基底的表面,通过激光直写的方式加工出微纳结构层,微纳结构层包括多个微尺度的微纳结构,微纳结构的尺寸为8~20微米。
42.应当理解的是,激光加工装置的具体结构和种类可以根据实际需要进行设置。请参阅附图12,本实施例中采用一激光加工装置,包括激光器1、第一反射镜2、第二反射镜3、第三反射镜4、振镜5、加工样品6、加工平台7和电脑8。激光器1、第一反射镜2、第二反射镜3、第三反射镜4、加工平台7以及电脑8依次放置于同一平面,振镜5位于加工平台7上方。其使用方法为激光光束首先从激光器1中出来,先后经过第一反射镜2、第二反射镜3以及第三反射镜4进入振镜5,最后聚焦在待加工样品6的表面,加工的图形(例如,设置成校徽的图案)以及能量频率等参数是由电脑8进行绘制和设置。
43.应当理解的是,激光加工参数可以根据实际情况进行调整,在一具体的示例中,在聚二甲基硅氧烷基底上采用激光进行加工,激光加工参数的范围可以选用:重复频率为50~200khz,脉冲宽度为350fs,波长为1035nm,加工速度为10~200mm/s,输出功率为1~2w。
44.需要注意的是,以上参数均为根据聚二甲基硅氧烷薄膜特性进行选择,不同脉冲宽度加工出的材料质量均不一样,脉宽越窄,被加工物体的边缘越清晰,粗糙度越小,加工精度越高,根据聚二甲基硅氧烷基底的特性,在本发明中,将脉冲宽度设为350fs,能提高加工精度。同时,将波长设置为1035nm,可以提高加工精度和加工边缘的清晰度,将加工速度设置为10~200mm/s,速度越快,加工聚二甲基硅氧烷薄膜用时越短,加工效率越高,将激光的输出功率设为1~2w,重复频率设为50~200khz。通过这些参数相互配合加工出聚二甲基硅氧烷薄膜,聚二甲基硅氧烷薄膜具有超疏水超亲酒精特性,利用此聚二甲基硅氧烷薄膜能够较为准确地检测酒精的存在。
45.请参阅附图1,a为一实施例中的聚二甲基硅氧烷薄膜材料表面的扫描电镜图,其中激光加工参数为:脉冲宽度350fs,重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。激光加工前,聚二甲基硅氧烷基底表面较为平整,使用激光加工后,从图b中可见,聚二甲基硅氧烷薄膜的表面加工出微纳结构,微纳结构的尺寸为8-20μm。微纳结构由多个微尺度的珊瑚状结构组成,珊瑚状结构具有多个规则和不规则的突触结构,并表现出超疏水超亲酒精特性。
46.详细地,将具有微纳结构层的聚二甲基硅氧烷薄膜放置在待测溶液的上方,在放置之前或者刚放置时,获取到聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色,初始颜色为具有微纳结构层的聚二甲基硅氧烷薄膜在自然光下呈现的颜色,即在聚二甲基硅氧烷基底上设置微纳结构层之后呈现的颜色。
47.在本实施例中,聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色一般为米黄色,聚二甲基硅氧烷薄膜与待测溶液之间的距离可以根据实际需要进行选择,在一较优的选择中,聚二甲基硅氧烷薄膜与待测溶液之间的距离可设置为0.1~5厘米。
48.需要说明的是,在本实施例中,采用激光加工聚二甲基硅氧烷薄膜,加工出的聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色一般为米黄色。如附图3-11,图中聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色均为米黄色,只深浅有差别,因为要附黑白颜色的图,所以对图片均进行了去色处理。
49.应当注意的是,在未进行去色前,观察米黄色颜色的变化过程图比观察附图中黑
白颜色的变化过程图会更容易,即在现实条件下更能明显观察到观察到聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色变化。
50.具体的,在步骤s2中,经过预设时间后,再次获取聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色,即为当前颜色,预设时间的设定可以根据实际需要进行选择,在一较优的选择中,预设时间可以设为0.1~5分钟。
51.值得注意的是,在步骤s3中,获取到聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色后,将聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色与聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色进行比较,判断当前颜色较初始颜色是否有变化,在当前颜色与初始颜色一致的时候,则说明待测溶液中不含酒精,在当前颜色比初始颜色不一致时,即在当前颜色比初始颜色淡或者深时,则说明待测溶液中含有酒精。
52.其检测原理是:当酒精挥发至聚二甲基硅氧烷薄膜上时,会改变其透光率,显著提高或降低其透光率,导致聚二甲基硅氧烷薄膜颜色发生变化,会变深或者变浅,例如在本实施例中,聚二甲基硅氧烷薄膜颜色会变浅。在某些条件下,聚二甲基硅氧烷薄膜颜色会变深,因而通过颜色变化可以判断出待测溶液中是否含有酒精,检测待测溶液中酒精的存在。
53.具体的,仍以上述具体实施例来说明,请参阅附图2,加工后的聚二甲基硅氧烷薄膜放置在空气中,测得在波长为800nm处的透光率为54.43%;将此聚二甲基硅氧烷薄膜放置在浓度为100%的酒精中,测得在波长为800nm处的透光率为82.01%。可以明显看出透光率的改变。
54.此外,将此聚二甲基硅氧烷薄膜放置在浓度为80%的酒精中,测得在波长为800nm处的透光率为73.86%;将此聚二甲基硅氧烷薄膜放置在浓度为60%的酒精中,测得在波长为800nm处的透光率为71.24%;将此聚二甲基硅氧烷薄膜放置在浓度为50%的酒精中,测得在波长为800nm处的透光率为65.22%。
55.可以进一步说明,在不同的酒精浓度中,聚二甲基硅氧烷薄膜的透光率均会发生变化,因此,当酒精挥发至聚二甲基硅氧烷薄膜上,聚二甲基硅氧烷薄膜的透光率会发生变化,聚二甲基硅氧烷薄膜呈现的颜色也相应变化,故而聚二甲基硅氧烷薄膜能够较为准确地检测酒精的存在。
56.应当理解的是,将待测溶液进行加热能够加快酒精的挥发,更快地检测待测溶液中是否含有酒精,加热的温度可根据实际需要进行选择。
57.具体的,仍以上述具体实施例来说明,激光加工出具有微纳结构层的聚二甲基硅氧烷薄膜,其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。获取其初始颜色,选择一容器,将浓度为100%的酒精加入其中,酒精溶液与容器的瓶口的距离为0.3厘米,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置在容器的瓶口上,并对容器进行水浴加热,加热温度设定为40度。请参阅附图3,图ⅱ为等待20s后聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色图,ⅲ为等待48s后的颜色图,ⅳ为等待128s后的颜色图。
58.可以看出,等待20s后,聚二甲基硅氧烷薄膜已经有了明显地颜色变化,检测耗时短,且时间越长,变化越明显,能够准确地检测酒精的存在,方法操作简单,无需与待测溶液接触,成本较低,无能耗,且耗时较短。
59.本发明还提供聚二甲基硅氧烷薄膜在检测酒精中的应用,所述聚二甲基硅氧烷薄
膜包括聚二甲基硅氧烷基底和设置在所述聚二甲基硅氧烷基底表面的微纳结构层。
60.下面结合实施例对本发明做进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
61.实施例1
62.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
63.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为100%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
64.(3)在分别经过77s、114s、198s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色均比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
65.如图4所示,图4为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为100%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发77s、114s、198s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,酒精挥发时间越久,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色越淡。
66.实施例2
67.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s;
68.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为80%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
69.(3)在分别经过60s、121s、202s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。如图5所示,图5为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为80%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发60s、121s、202s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,酒精挥发时间越久,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色越淡。
70.实施例3
71.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
72.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为60%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
73.(3)在分别经过61s、126s、205s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
74.如图6所示,图6为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为60%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发61s、126s、205s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,酒精挥发时间越久,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色越淡。
75.实施例4
76.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
77.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为50%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
78.(3)在分别经过63s、126s、214s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
79.如图7所示,图7为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为50%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发63s、126s、214s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,酒精挥发时间越久,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色越淡。
80.实施例5
81.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
82.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为40%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
83.(3)在分别经过86s、211s、293s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
84.如图8所示,图8为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为40%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发86s、211s、293s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,在经过一段时间后,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色比初始颜色均要淡,说明即使酒精浓度不高的情况下,依然能够比较明显地检测到酒精的存在。
85.实施例6
86.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
87.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为30%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
88.(3)在分别经过91s、178s、300s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
89.如图9所示,图9为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为30%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发91s、178s、300s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,在经过一段时间后,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色比初始颜色均要淡,说明即使酒精浓度不高的情况下,依然能够比较明显地检测到酒精的存在。
90.实施例7
91.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲
基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
92.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为20%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
93.(3)在分别经过100s、223s、300s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
94.如图10所示,图10为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为20%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发100s、223s、300后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,在经过一段时间后,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色比初始颜色均要淡,说明即使酒精浓度不高的情况下,依然能够比较明显地检测到酒精的存在。
95.实施例8
96.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
97.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入浓度为10%的酒精,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
98.(3)在分别经过93s、203s、300s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色比初始颜色淡,即利用聚二甲基硅氧烷薄膜能够检测酒精的存在。
99.如图11所示,图11为聚二甲基硅氧烷薄膜在浓度为10%的酒精挥发过程中的颜色变化过程图,图b、c、d为分别为酒精溶液挥发77s、114s、198s后的颜色变化图,均为光学图片,从图中可以看出,在经过一段时间后,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色比初始颜色均要淡,说明即使酒精浓度不高的情况下,依然能够比较明显地检测到酒精的存在。
100.实施例9
101.(1)提供聚二甲基硅氧烷基底,使用激光加工方法,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷基底的表面加工出微纳结构层;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为350fs,脉冲重复频率100khz,中心波长1035nm,输出功率2w,扫描间距15μm,加工速度150mm/s。
102.(2)获取聚二甲基硅氧烷薄膜的初始颜色;在容器中装入水溶液,将聚二甲基硅氧烷薄膜放置于容器瓶口,聚二甲基硅氧烷薄膜与酒精溶液之间的距离为1厘米。
103.(3)在分别经过300s后,获取聚二甲基硅氧烷薄膜的当前颜色,将当前颜色与初始颜色进行对比,当前颜色与初始颜色一致,即待测溶液为水溶液,不含酒精时,聚二甲基硅氧烷薄膜的颜色不会发生变化。
104.由于加工后的聚二甲基硅氧烷薄膜的特性为超疏水特性,因而水溶液并不会在其表面铺展,不会改变其透光率,所以不会产生颜色变化。
105.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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