基于机械力化学作用制备荧光纳米纤维素

作者：张松华; 熊明诚; 王梓; 林凤采; 王婷; 林咏梅^*; 黄彪^*

来源：化工进展, 2020, 39(04): 1405-1413.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1194

• 机械力化学
• 纤维素
• 纳米材料
• 高荧光
• 高量子产率

采用机械力化学法,以磷钨酸-柠檬酸为复合水解剂处理竹浆纤维,再进一步加入半胱氨酸,使降解的纤维素发生接枝反应,从而在水相中一锅法制备高荧光、高量子产率荧光纳米纤维素(fluorescent cellulose nanocrystals, F-CNC)。研究考察了半胱氨酸溶液浓度、反应时间、反应温度等因素对F-CNC的得率和荧光强度的影响。采用紫外分光光度计(UV-vis)、荧光分光光度计、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振光谱仪(NMR)、X-ray光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)以及热分析仪(TGA)等对F-CNC的光学性质、形貌结构、化学结构、晶体结构以及热稳定性等进行了表征分析。结果表明,半胱氨酸溶液浓度为1mol/L,反应时间为8h,反应温度为140℃,F-CNC的得率为56.8%,荧光量子产率达到34.24%,荧光寿命达到3.44ns,且F-CNC的直径在20～40nm,长度为150～300nm。基于机械力化学法制备F-CNC工艺简便、绿色环保且所制备的F-CNC在水中具有良好的分散性,在防伪和生物传感器中具有潜在的应用前景。

• 单位
  广西民族大学; 福建农林大学