【摘要】：TEMPO-氧化纖維素納米纖絲(簡稱tCNF)是一種用氧化預處理結合機械法制備出來的納米纖維素,來自于自然界中最豐富,可再生和可生物降解材料,在分散狀態(tài)下是均一、透明的凝膠狀。tCNF分子鏈上的相當一部分羥基被氧化為羧基基團,因此其更易于分散。tCNF去除其分散體系可以得到透明的納米紙(又稱為薄膜)。tCNF薄膜具有高的透光率和透明度,因此在光學領域具有潛在的應用價值。由于分子內部π-π共軛體系的存在,三聯吡啶配體及其金屬配合物具備豐富的光物理性質。因此,將三聯吡啶鋅配合物(Zn-tpy)通過配位鍵負載至tCNF薄膜上,不但可以擴大Zn-tpy小分子的應用范圍,將其優(yōu)異的光物理性質與tCNF薄膜結合,還可以使tCNF薄膜的優(yōu)良性質得到充分利用。以對二甲氨基苯甲醛,2-乙�；拎ず�3,4,5-三甲氧基苯甲醛為原料,合成了兩種末端基團不同的三聯吡啶配體N,N-二甲基-4-[2,2’:6’,2“-三聯吡啶]-4’-基苯胺和3,4,5-三甲氧基苯基-4-[2,2’:6’,2“-三聯吡啶]-4’-基苯胺(簡稱N-tpy和O-tpy),將兩種配體分別與無機金屬鹽ZnCl_2進一步反應得到兩種Zn-tpy,為Zn(Ⅱ)N,N-二甲基-4-[2,2’:6’,2“-三聯吡啶]-4’-基苯胺和Zn(Ⅱ)3,4,5-三甲氧基苯基-4-[2,2’:6’,2“-三聯吡啶]-4’-基苯胺(簡稱Zn-N-tpy和Zn-O-tpy)。用Zn-N-tpy與Zn-O-tpy分別對tCNF進行配位鍵改性,得到兩種具有熒光特性的Zn-tpy改性tCNF薄膜(簡稱Zn-N-nanopaper和Zn-O-nanopaper)。進一步將Zn-O-nanopaper用不同的醇溶劑進行處理,其霧度特性具有可調節(jié)性。得到的結論如下:1.研究表明,N-tpy、O-tpy、Zn-N-tpy和Zn-O-tpy都具備良好的熒光性質。兩種三聯吡啶配體N-tpy和O-tpy的紫外-可見吸收圖譜中吸收峰的位置分別為311 nm和331 nm,熒光發(fā)射峰的位置分別在546 nm和410 nm。由于金屬離子Zn~(2+)的配位效應,Zn-tpy分子內部產生金屬-配體的電荷轉移,兩種Zn-tpy的紫外-可見吸收圖譜與熒光發(fā)射圖譜吸收峰的位置均發(fā)生了不同程度的紅移。其中,Zn-N-tpy紅移至349 nm和577 nm,Zn-O-tpy紅移至400 nm和514 nm。2.Zn-N-nanopaper熒光發(fā)射光譜發(fā)射峰的位置在643 nm,用溶劑處理之后,分子偶極矩會產生變化,Zn-N-nanopaper的熒光發(fā)射峰的峰值產生位移。不同的溶劑對分子偶極矩的影響不同,因此Zn-N-nanopaper熒光發(fā)射峰的位置在622-687 nm的范圍內產生不同的變化。Zn-O-nanopaper熒光發(fā)射光譜發(fā)射峰的位置在555 nm,用不同的溶劑處理之后,分子偶極矩產生的變化不同,熒光發(fā)射峰的位置有不同的位移。其中,經過苯甲醇處理的Zn-O-nanopaper的發(fā)射峰發(fā)生的藍移最大,經過三乙胺處理的Zn-O-nanopaper峰值產生的紅移最大。由此可以看出,Zn-N-nanopaper和Zn-O-nanopaper在溶劑檢測和熒光傳感等領域具有很好的應用前景。3.Zn-O-nanopaper進一步用醇溶劑進行處理,發(fā)現其霧度具有可調節(jié)性。由于不同厚度的薄膜材料表面應力不同,對于厚度較小的薄膜(0.018mm),醇溶劑的刺激對其厚度與霧度特性的影響不大,隨著薄膜厚度的增加(0.028-0.039 mm),醇溶劑的刺激對其厚度與霧度特性的影響逐漸增大。因此,對于厚度較小的薄膜可以看作橫向潤脹,隨著薄膜厚度的增加,醇溶劑對其作用逐漸變?yōu)榭v向潤脹。醇溶劑處理之后的Zn-O-nanopaper在紫外區(qū)域(250-420 nm)的吸收很強,并且經過365 nm的UV照射150分鐘之后,吸收幾乎沒有變化,說明其具有良好的光穩(wěn)定性與很強的紫外線阻隔能力。因此,其在熒光燈,柔性顯示和玻璃幕墻等方面有潛在的應用。
【圖文】：

物理摻雜型改性CNF[49]

圖 1-2 離子鍵改性 CNF[50]Fig. 1-2 CNF modified by ionic bond[50]性Maria 等[51]將聚丙烯酸正丁酯和聚 2-二甲基氨基納米纖維素即纖維素微纖絲（CNF）、纖維素納米
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2;TQ352.79

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本文編號：2591265