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一种新型纳米温度及pH计的合成及性质研究
摘要
本文针对新型纳米温度及pH计的合成及性质进行了研究。我们首先介绍了纳米技术在温度及pH监测领域的应用。接着详细讲解了新型纳米温度及pH计的合成方法及制备过程，并对其物理化学性质进行了表征。最后，我们通过实验数据分析，验证了该纳米温度及pH计的高灵敏度和稳定性。
关键词：纳米技术，温度，pH计，合成，表征
1.介绍
随着纳米技术的发展，以及对温度和pH值等物理量的普遍关注，纳米技术在温度及pH监测领域得到了广泛的应用。纳米材料的微小尺寸和高比表面积使得其表面电荷、电解质交互作用、化学结构、物理结构和光学性质等方面发生了重大的改变，这些性质对纳米温度及pH计的设计和合成具有重大的影响。本文着重研究一种新型纳米温度及pH计的合成及性质。
2.新型纳米温度及pH计的合成及制备
2.1纳米颗粒的制备
本研究采用的纳米颗粒是由聚乳酸（PLA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）制备的复合纳米颗粒。制备过程如下：首先将PLA在6mL的丙酮-甲醇（50：50）溶剂体系中均匀溶解；接着将PVP在2mL的溶剂体系中溶解，并将两种溶液混合后加入含有0.5g聚乙烯醇（PVA）的150mL水中，在90℃下超声处理30min；然后离心分离得到沉淀，用纯水和乙醇反复洗涤，使其PH值达到中性，干燥后即可得到PLA/PVP纳米复合颗粒。PLA/PVP复合颗粒的粒径分布范围为30~200nm，目标颗粒直径为50nm左右。
2.2纳米温度计和pH计的表征
复合颗粒合成后，我们采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）及傅里叶变换红外光谱等多种表征手段对纳米颗粒进行了表征，其中DLS测试结果表明，获得的PLA/PVP纳米颗粒的平均直径分别为89nm和66nm左右，表面电荷密度为-25mV左右，表征结果显示该合成的纳米颗粒可以用于温度和pH值监测应用。
3.性质研究
我们先通过对温度和pH值的变化探究了PLA/PVP纳米颗粒的反应性质和特征。在10~50℃和2.0~12.0的pH值范围内，纳米颗粒的荧光强度具有良好的线性响应关系，并且将PLA/PVP纳米颗粒分散在甲醇、ä-环己烷、ä-甲苯、ä-丙酮和ä-己烷等不同极性的溶剂中进行可见分光光度法测量，结果显示PLA/PVP纳米颗粒对于不同极性的溶剂均具有较高的稳定性。
为了验证该纳米温度及pH计的性质，我们对其进行了一系列溶液体系的测量。结果表明，PLA/PVP纳米颗粒的荧光强度对温度的依赖表现出较高的灵敏度，具有很好的响应性，同时也具有较高的稳定性和可重复性。
4.结论
纳米技术在温度及pH监测领域的应用，不仅为传统的分析测试方法增添了新的手段，而且其高灵敏度和稳定性也极大地促进了温度和pH值探测技术的发展。本研究以PLA/PVP纳米颗粒为例，从制备到性质研究进行了深入探讨。通过实验数据的分析发现，该纳米温度及pH计具有高灵敏度和稳定性，并且可用于不同极性的溶剂中。该研究有望为开发新型纳米温度及pH计提供有力的实验基础，对于实际应用具有重要的指导意义。