La síntesi i les característiques lluminoses de l'èter de cel·lulosa soluble en aigua/UE (III)

Èter de cel·lulosa sintètica soluble en aigua/UE (III) amb rendiment lluminós, és a dir, carboximetil cel·lulosa (CMC)/EU (III), metil cel·lulosa (MC)/EU (III) i hidroxieil cel·lulosa (HEC)/UE (III) discuteix l'estructura d'aquests complexos i és confirmat per FTIR.L'espectre de llançament d'aquests objectes coincidents és UE (III) a 615 nm.Transició de titelles elèctrics (per 5D0→7F2).La substitució de CMC afecta l'espectre fluorescent i la força de CMC/EU (III).El contingut de la UE (III) també afecta la força fluorescent del complex.Quan el contingut de la UE (III) és del 5% (relació de massa), la força fluorescent d'aquestes coincidències d'èter de cel·lulosa soluble en aigua UE (III) va assolir el màxim.

Paraules clau: èter de cel·lulosa soluble en aigua;Eu (III);emparellat;brillant

1.Introducció

La cel·lulosa és un macròmetre lineal de laβ-D unitat de glucosa connectada per l'alcohol (1,4).A causa de la seva biocompatibilitat renovable, biodegradable, l'estudi de la cel·lulosa està augmentant com més es veu.La cel·lulosa també s'utilitza com a compost de rendiment òptic, elèctric, magnètic i catalític com a lligand d'oxigen alquir d'un grup multioficial.Y.OKAMOTO i els seus col·laboradors han estudiat proves de preparació i aplicacions que contenen polímers d'ions metàl·lics de terres rares.Van observar que l'ordinador coincident CMC/TB té un fort fluorescent de polarització rodona.CMC, MC i HEC, com la cel·lulosa soluble en aigua de cel·lulosa més important i àmpliament utilitzada, han rebut una gran atenció a causa del seu bon rendiment de solubilitat i el seu ampli valor d'aplicació, especialment la tecnologia d'etiquetatge fluorescent. L'estructura de la cel·lulosa a la solució aquosa és molt efectiu.

Aquest article informa d'una sèrie d'èter de cel·lulosa soluble en aigua, concretament la preparació, estructura i propietats fluorescents formades pel matomoide format per CMC, MC i HEC i EU (III).

2. Experimenta

2.1 Materials experimentals

CMC (grau de substitució (DS) és 0,67, 0,89, 1,2, 2,4) i HEC són amablement proporcionats per KIMA CHEMICAL CO.,LTD.

MC (DP = 450, viscositat 350 ~ 550mpa·s) és produït per KIMA CHEMICAL CO.,LTD.Eu2O3 (AR) és produït per Shanghai Yuelong Chemical Factory.

2.2 Preparació de complexos CMC (HEC, MC) /Eu(III).

EuCl3·Solució 6H2O (solució A): dissol Eu2Os en 1:1 (proporció de volum) HCI i dilueix a 4. 94X 10-2 mol/L.

Sistema d'estat sòlid complex CMC/Eu(III): Dissoleu 0,0853 g de CMC amb diferents DS a l'aigua i, a continuació, afegiu Eu(III) quantitatiu gota a gota a la seva solució aquosa, de manera que la relació de massa de CMC:Eu(III) sigui 19: 1. Remeneu, reflux durant 24 hores, evaporeu rotatori a sequedat, assequeu-ho al buit, tritureu-ho en pols amb morter d'àgata.

Sistema de solució aquosa de CMC (HEC, MC/Eu(III): agafeu 0,0853 g de mostra de CMC (o HEC o MC)) i dissoleu-la en H2O, després afegiu diferents quantitats de solució A (per preparar diferents complexos de concentració Eu(III) ), es va agitar, es va escalfar a reflux, es va traslladar a una certa quantitat de matràs aforat, va afegir aigua destil·lada per diluir-la fins a la marca.

2.3 Espectres de fluorescència de complexos CMC (HEC, MC) /Eu(III)

Tots els sistemes aquosos complexos es van mesurar amb un espectrofotòmetre de fluorescència RF-540 (Shimadzu, Japó).El sistema d'estat sòlid CMC/Eu(III) es va mesurar amb un espectròmetre de fluorescència Hitachi MPE-4.

2.4 Espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier de complexos CMC (HEC, MC)/Eu(III)

El FTIR IR del complex es va solidificar amb Aralect RFX-65AFTIR i es va pressionar en tauletes de KBr.

3. Resultats i discussió

3.1 Formació i estructura de complexos CMC (HEC, MC)/Eu(III).

A causa de la interacció electrostàtica, la CMC es troba en equilibri en una solució aquosa diluïda i la distància entre les cadenes moleculars de la CMC és molt llunyana i la força mútua és feble.Quan s'afegeix Eu(III) gota a gota a la solució, les cadenes moleculars CMC de la solució es canvien totes les propietats conformacionals, l'equilibri electrostàtic de la solució inicial es destrueix i la cadena molecular CMC tendeix a enrotllar-se.Quan Eu(III) es combina amb el grup carboxil en CMC, la posició d'enllaç és aleatòria (1:16), per tant, en una solució aquosa diluïda, Eu(III) i CMC es coordinen aleatòriament amb el grup carboxil de la cadena, i aquesta unió aleatòria entre les cadenes moleculars Eu(III) i CMC és desfavorable per a una forta emissió de fluorescència, perquè fa desaparèixer part de la posició quiral.Quan la solució s'escalfa, el moviment de les cadenes moleculars CMC s'accelera i la distància entre les cadenes moleculars CMC s'escurça.En aquest moment, la unió entre Eu (III) i els grups carboxil entre les cadenes moleculars CMC és fàcil de produir-se.

Aquesta unió es confirma a l'espectre FTIR CMC/Eu(III).Comparant les corbes (e) i (f), el pic de 1631cm-1 a la corba (f) es debilita a (e) i dos nous pics 1409 i 1565cm-1 apareixen a la corba (e), que són un COO - Base vs i vas, és a dir, CMC/Eu(III) és una substància salina, i CMC i Eu(III) estan units principalment per enllaços iònics.A la corba (f), el pic de 1112 cm-1 format per l'absorció de l'estructura de l'èter alifàtic i l'ampli pic d'absorció a 1056 cm-1 causat per l'estructura acetal i l'hidroxil es redueixen a causa de la formació de complexos i apareixen pics fins. .Els electrons de parell solitari de l'àtom O a C3-O i els electrons de parell solitari de l'àtom O a l'èter no van participar en la coordinació.

Comparant les corbes (a) i (b), es pot observar que les bandes de MC a MC/Eu(III), tant si es tracta de l'oxigen del grup metoxil com de l'oxigen de l'anell de glucosa anhidre, canvien, la qual cosa mostra que en MC Tots els oxígens estan implicats en coordinació amb Eu(III).

3.2 Espectres de fluorescència dels complexos CMC (HEC, MC)/Eu(III) i els seus factors que influeixen

3.2.1 Espectres de fluorescència de complexos CMC (HEC, MC) /Eu(III)

Com que les molècules d'aigua són eficaços extintors de fluorescència, la intensitat d'emissió dels ions de lantànid hidratats és generalment feble.Quan els ions Eu(III) es coordinen amb èter de cel·lulosa soluble en aigua, especialment amb molècules de polielectròlit CMC, es poden excloure una part o totes les molècules d'aigua coordinades i, com a resultat, es millorarà la intensitat d'emissió d'Eu(III).Tots els espectres d'emissió d'aquests complexos contenen el 5D0→Transició dipolar elèctrica 7F2 de l'ió Eu(III), que produeix un pic a 618 nm.

3.2.2 Factors que afecten les propietats de fluorescència dels complexos CMC (HEC, MC)/Eu(III)

Les propietats dels èters de cel·lulosa afecten la intensitat de fluorescència, per exemple, els complexos CMC/Eu(III) formats per diferents DS tenen diferents propietats de fluorescència.Quan el DS de CMC no és de 0,89, l'espectre de fluorescència del complex de CMC/Eu(III) només té un pic a 618 nm, però quan el DS de CMC és de 0,89, dins del rang del nostre experiment, CMC/Eu sòlid ( III) III) Hi ha dos pics d'emissió més febles en l'espectre d'emissió, són la transició del dipol magnètic 5D0→7F1 (583nm) i la transició del dipol elèctric 5D0→7F3 (652 nm).A més, les intensitats de fluorescència d'aquests complexos també són diferents.En aquest article, es va representar la intensitat d'emissió d'Eu (III) a 615 nm contra el DS de CMC.Quan el DS de CMC = 0,89, la intensitat de llum de CMC/Eu(III) en estat sòlid arriba al màxim.Tanmateix, la viscositat (DV) de CMC no té cap efecte sobre la intensitat de fluorescència dels complexos dins l'àmbit d'aquest estudi.

4 Conclusió

Els resultats anteriors confirmen clarament que els complexos d'èter de cel·lulosa soluble en aigua/Eu(III) tenen propietats d'emissió de fluorescència.Els espectres d'emissió d'aquests complexos contenen la transició del dipol elèctric de Eu(III), i el pic a 615 nm és causat per Produït pel 5D0→La transició 7F2, la naturalesa de l'èter de cel·lulosa i el contingut d'Eu(III) poden afectar la intensitat de la fluorescència.