巯基功能化ESIPT染料在橡胶基质中的构建：机械强度高、荧光性强且可逆的固态pH传感器

《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：Thiol-functionalized ESIPT dye in rubber matrices: Mechanically robust, fluorescent, and reversible solid-state pH sensors

本文开发了一种通过硫磺硫化将巯基功能化激发态分子内质子转移（ESIPT）染料共价嵌入橡胶网络的新策略，成功制备出兼具优异机械性能、强绿色荧光及可逆pH响应功能的固态传感器。该工作为工业弹性体的功能化提供了可规模化应用的新途径。

　　

实验部分

使用三种不同橡胶制备硫化样品：丁苯橡胶（BR；Nipol 1220）、异戊二烯橡胶（IR；Cariflex 305）和丁基橡胶（IIR；Butyl 268S）。实验原料包括二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）和微米级氧化锌（ZnO）。

共价功能化与染料保留

为验证HBT-SH染料在硫化过程中共价连接到橡胶网络，通过红外光谱表征样品。由于染料仅占样品组成的1%，采用差谱技术以更清晰显示修饰结果（图2）。在纯HBT-SH染料光谱中，可见2547 cm^?1处的吸收峰，归属于S–H伸缩振动[39,40]。该峰在硫化产物中的消失证明...

结论

本研究开发的功能化橡胶复合材料为柔性便携式传感系统提供了新思路。橡胶基质赋予材料机械柔性、易加工性和工业可扩展性。由于染料在硫化过程中共价嵌入，传感器组件比物理吸附或封装染料更稳固，更适合重复使用和操作。其...

资助来源

本项目由波兰科学院国际研究议程PLUS计划（MAB PLUS/2019/11）和波兰国家科学中心（MINIATURA 5基金，2021/05/X/ST4/00572）共同资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知经济利益冲突或个人关系。