一种荧光纤维素及其制备方法和纤维膜及其应用

本发明涉及聚合物，尤其是涉及一种荧光纤维素及其制备方法和纤维膜及其应用。

背景技术：

1、随着工业化的快速发展，各种有毒有害气体及污染粉尘被排放到大气中，这对人类和环境造成了巨大危害。其中，酸碱性废气的危害尤其严重，其在众多行业中产生。重度挥发性的气体如盐酸、氨气等也一直是全球性关注的环境问题，因此，对于酸碱性气体的日常监测是十分重要的。

2、而相关技术中的气体传感器常为金属氧化物和导电聚合物作为传感材料，然而，许多此类传感器操作较复杂且费用较高，且细胞毒性大；这就限制了其有效实施和发展。

3、因此，迫切需要发展一类低细胞毒性、高灵敏度、循环稳定的气体传感材料。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种荧光纤维素，其具有酸碱气体响应，灵敏度高和低细胞毒性。

2、本发明第二方面还提供一种荧光纤维素的制备方法

3、本发明第三方面还提供一种纤维膜。

4、本发明第四方面还提供一种荧光纤维素或纤维膜的应用。

5、根据本发明的第一方面实施例提供的一种荧光纤维素，具有式ⅰ所示的结构式：

6、

7、其中，n为600～1000；

8、r1和r2独立地选自h或

9、根据本发明实施例的荧光纤维素，至少具有如下有益效果：

10、本发明提供的荧光纤维素表现出具有aie特性和可逆的酸碱变色性能；且具有低的细胞毒性、高的荧光稳定性以及低cmc值(cmc值越低，其在高稀释溶液中越稳定)。不仅可以用于对酸碱气体的检测，而且还在生物细胞成像剂方面具有潜在应用价值。

11、根据本发明的第二方面实施例提供的荧光纤维素的制备方法，包括如下步骤：

12、s1、将干燥后的微晶纤维素、1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(amimcl)和乙酰乙酸叔丁酯进行反应，即得中间体1；

13、s2、将中间体1、dmso、氯化镁、乙酸、4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲醛和尿素进行反应，后处理，即得荧光纤维素；

14、其中，中间体1的结构式如下：

15、r3和r4独立地选自h、

16、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述反应的温度为90～130℃。

17、根据本发明的一些实施例，步骤s1中，所述反应的时间为6～10h。

18、根据本发明的一些实施例，步骤s2中，所述反应的温度为70～100℃。

19、根据本发明的一些实施例，步骤s2中，所述反应的时间为6～10h。

20、根据本发明的一些实施例，步骤s2中，所述中间体1、氯化镁、4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲醛和尿素的摩尔比为1:(0.2～0.4):(1.2～2):(1.5～2)。

21、本发明第三方面提供一种纤维膜，采用静电纺丝技术将上述所述的荧光纤维素制备成纤维膜。

22、根据本发明的一些实施例，所述静电纺丝至少满足以下条件：

23、i流速0.5～1.5ml/h；

24、ii纺丝电压15～20kv；

25、iii工作距离10～20cm。

26、根据本发明的一些实施例，所述纤维膜的制备步骤如下：

27、s3、将上述所述的荧光纤维素、醋酸纤维素和溶剂混合得到静电纺丝液；

28、s4、将所述的静电纺丝液通过静电纺丝法制备得到纤维膜。

29、根据本发明的一些实施例，所述静电纺丝液的浓度为10％～15％。

30、根据本发明的一些实施例，所述溶剂为dmf和dcm的混合物，其中两者的体积比为1：(1～3)。

31、根据本发明的一些实施例，所述荧光纤维素和醋酸纤维素的质量比为1：(1.5～3)。

32、本发明第四方面提供上述所述的荧光纤维素；或所述的纤维膜在酸碱气体响应的传感器或生物细胞成像剂中的应用。

33、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种荧光纤维素，其特征在于，具有式ⅰ所示的结构式：

2.根据权利要求1所述的荧光纤维素的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述反应的温度为90～130℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述反应的时间为6～10h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述反应的温度为70～100℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述反应的时间为6～10h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述中间体1、氯化镁、4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲醛和尿素的摩尔比为1:(0.2～0.4):(1.2～2):(1.5～2)。

8.一种纤维膜，其特征在于，采用静电纺丝技术将权利要求1所述的荧光纤维素制备成纤维膜。

9.根据权利要求8所述的纤维膜，其特征在于，所述静电纺丝至少满足以下条件：

10.权利要求1所述的荧光纤维素；或权利要求8～9任一项所述的纤维膜在酸碱气体响应的传感器或生物细胞成像剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种荧光纤维素及其制备方法和纤维膜及其应用，其具有式Ⅰ所示的结构式：其中，n为600～1000；R<subgt;1</subgt;和R<subgt;2</subgt;独立地选自H或本发明提供的荧光纤维素表现出具有AIE特性和可逆的酸碱变色性能；且具有低的细胞毒性和高的荧光稳定性。不仅可以用于对酸碱气体的检测，而且还在生物细胞成像剂方面具有潜在应用价值。

技术研发人员：马春平,何继银,钟劲裕,林枫源,郭乾坤,陈佳怡,郑奕辉,彭婧娜
受保护的技术使用者：五邑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15