ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതർ/EU (III) ൻ്റെ സമന്വയവും തിളക്കമാർന്ന സവിശേഷതകളും

സിന്തറ്റിക് ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതർ/ഇയു (III) തിളങ്ങുന്ന പ്രകടനത്തോടെ, അതായത് കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (സിഎംസി)/ഇയു (III), മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (എംസി)/ഇയു (III), ഹൈഡ്രോക്സിയിൽ സെല്ലുലോസ് (എച്ച്ഇസി)/ഇയു (III) ഈ സമുച്ചയങ്ങളുടെ ഘടന ചർച്ച ചെയ്യുകയും FTIR സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളുടെ വിക്ഷേപണ സ്പെക്ട്രം 615nm-ൽ EU (III) ആണ്. ഇലക്ട്രിക് പപ്പറ്റ് ട്രാൻസിഷൻ (5D0 പ്രകാരം→7F2). CMC മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് CMC/EU (III) ൻ്റെ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് സ്പെക്ട്രത്തെയും ശക്തിയെയും ബാധിക്കുന്നു. EU (III) ഉള്ളടക്കം സമുച്ചയത്തിൻ്റെ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ശക്തിയെയും ബാധിക്കുന്നു. EU (III) ഉള്ളടക്കം 5% (മാസ് റേഷ്യോ) ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഈ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതർ EU (III) പൊരുത്തങ്ങളുടെ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ശക്തി പരമാവധിയിലെത്തി.

കീവേഡുകൾ: വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതർ; Eu (III); പൊരുത്തപ്പെട്ടു; തിളങ്ങുന്ന

1.ആമുഖം

സെല്ലുലോസ് ഒരു രേഖീയ മാക്രോമീറ്ററാണ്β-ഡി ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റ് (1,4) മദ്യം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന, ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ, ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി കാരണം, സെല്ലുലോസിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം കൂടുതൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ, മാഗ്നറ്റിക്, കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനങ്ങളുടെ സംയുക്തമായും സെല്ലുലോസ് ഒരു മൾട്ടി-ഔദ്യോഗിക ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ ആൽക്കൈർ ഓക്സിജൻ ലിഗാൻഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. Y.OKAMOTO-യും സഹകാരികളും അപൂർവ എർത്ത് മെറ്റൽ അയോൺ പോളിമറുകൾ അടങ്ങിയ തയ്യാറെടുപ്പ് പരിശോധനകളും ആപ്ലിക്കേഷനുകളും പഠിച്ചു. CMC/TB പൊരുത്തപ്പെടുന്ന കമ്പ്യൂട്ടറിന് ശക്തമായ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ധ്രുവീകരണ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ഉണ്ടെന്ന് അവർ നിരീക്ഷിച്ചു. CMC, MC, HEC എന്നിവ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നതുമായ സെല്ലുലോസ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് എന്ന നിലയിൽ, അവയുടെ നല്ല ലയിക്കുന്ന പ്രകടനവും വിപുലമായ പ്രയോഗ മൂല്യവും, പ്രത്യേകിച്ച് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലേബലിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ, ജലീയ ലായനിയിലെ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഘടന വളരെ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. ഫലപ്രദമായ.

ഈ ലേഖനം വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ ഒരു പരമ്പര റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു, അതായത് സിഎംസി, എംസി, എച്ച്ഇസി, ഇയു (III) എന്നിവ ചേർന്ന് രൂപീകരിച്ച മാറ്റോമോയിഡ് രൂപീകരിച്ച തയ്യാറെടുപ്പ്, ഘടന, ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ഗുണങ്ങൾ.

2. പരീക്ഷണം

2.1 പരീക്ഷണ സാമഗ്രികൾ

CMC (ഡിഗ്രി ഓഫ് സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ (DS) 0.67, 0.89, 1.2, 2.4) കൂടാതെ HEC എന്നത് KIMA കെമിക്കൽ CO., LTD ദയയോടെ നൽകുന്നു.

MC (DP=450, വിസ്കോസിറ്റി 350~550mpa·s) നിർമ്മിക്കുന്നത് KIMA KEMICAL CO., LTD ആണ്. Eu2O3 (AR) നിർമ്മിക്കുന്നത് ഷാങ്ഹായ് യുലോംഗ് കെമിക്കൽ ഫാക്ടറിയാണ്.

2.2 CMC (HEC, MC) /Eu(III)കോംപ്ലക്സുകൾ തയ്യാറാക്കൽ

EuCl3·6H2O പരിഹാരം (പരിഹാരം A): Eu2Os 1:1 (വോളിയം അനുപാതം) HCI-ൽ ലയിപ്പിച്ച് 4. 94X 10-2 mol/L ആയി നേർപ്പിക്കുക.

CMC/Eu(III) കോംപ്ലക്സ് സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് സിസ്റ്റം: വ്യത്യസ്ത DSs ഉപയോഗിച്ച് 0.0853g CMC വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് അതിൻ്റെ ജലീയ ലായനിയിലേക്ക് അളവ് Eu(III) ഡ്രോപ്പ്വൈസ് ചേർക്കുക, അങ്ങനെ CMC:Eu(III) യുടെ പിണ്ഡ അനുപാതം 19 ആണ്: 1. ഇളക്കുക, 24 മണിക്കൂർ റിഫ്ലക്സ്, റോട്ടറി ബാഷ്പീകരണം വരൾച്ച, വാക്വം ഡ്രൈ, അഗേറ്റ് മോർട്ടാർ ഉപയോഗിച്ച് പൊടിക്കുക.

CMC (HEC, MC/Eu(III) ജലീയ ലായനി സംവിധാനം: 0.0853 ഗ്രാം CMC (അല്ലെങ്കിൽ HEC അല്ലെങ്കിൽ MC)) സാമ്പിൾ എടുത്ത് H2O യിൽ ലയിപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ലായനി A ചേർക്കുക (വ്യത്യസ്ത Eu(III) കോൺസെൻട്രേഷൻ കോംപ്ലക്സ് തയ്യാറാക്കാൻ ), ഇളക്കി, റിഫ്ലക്സിലേക്ക് ചൂടാക്കി, ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള വോള്യൂമെട്രിക് ഫ്ലാസ്കിലേക്ക് മാറ്റി, മാർക്കിലേക്ക് നേർപ്പിക്കാൻ വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം ചേർത്തു.

2.3 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്ര

എല്ലാ സങ്കീർണ്ണമായ ജലീയ സംവിധാനങ്ങളും RF-540 ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്റർ (ഷിമാഡ്സു, ജപ്പാൻ) ഉപയോഗിച്ചാണ് അളക്കുന്നത്. CMC/Eu(III) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് സിസ്റ്റം ഒരു ഹിറ്റാച്ചി MPE-4 ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ചാണ് അളക്കുന്നത്.

2.4 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി

സമുച്ചയത്തിൻ്റെ FTIR IR Aralect RFX-65AFTIR ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിക്കുകയും KBr ടാബ്‌ലെറ്റുകളിലേക്ക് അമർത്തുകയും ചെയ്തു.

3. ഫലങ്ങളും ചർച്ചയും

3.1 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ രൂപീകരണവും ഘടനയും

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനം കാരണം, സിഎംസി ഒരു നേർപ്പിച്ച ജലീയ ലായനിയിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്, കൂടാതെ സിഎംസി തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വളരെ അകലെയാണ്, പരസ്പര ബലം ദുർബലമാണ്. Eu(III) ലായനിയിൽ ഡ്രോപ്പ്‌വൈസ് ആയി ചേർക്കുമ്പോൾ, ലായനിയിലെ CMC മോളിക്യുലാർ ശൃംഖലകൾ കൺഫോർമേഷൻ പ്രോപ്പർട്ടികൾ എല്ലാം മാറുന്നു, പ്രാരംഭ ലായനിയുടെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ബാലൻസ് നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ CMC തന്മാത്രാ ശൃംഖല ചുരുളിപ്പോകുന്നു. Eu(III) CMC-ലെ കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ബോണ്ടിംഗ് സ്ഥാനം ക്രമരഹിതമാണ് (1:16), അതിനാൽ, നേർപ്പിച്ച ജലീയ ലായനിയിൽ, Eu(III), CMC എന്നിവ ക്രമരഹിതമായി ശൃംഖലയിലെ കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുമായി ഏകോപിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ Eu(III), CMC തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ തമ്മിലുള്ള ഈ ക്രമരഹിതമായ ബന്ധം ശക്തമായ ഫ്ലൂറസെൻസ് ഉദ്വമനത്തിന് പ്രതികൂലമാണ്, കാരണം ഇത് കൈറൽ സ്ഥാനത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം അപ്രത്യക്ഷമാക്കുന്നു. പരിഹാരം ചൂടാക്കുമ്പോൾ, CMC തന്മാത്രാ ശൃംഖലകളുടെ ചലനം ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും CMC തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയത്ത്, CMC തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കിടയിലുള്ള Eu(III) ഉം കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം സംഭവിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്.

ഈ ബോണ്ടിംഗ് CMC/Eu(III) FTIR സ്പെക്‌ട്രത്തിൽ സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. വളവുകൾ (e) ഉം (f) താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കർവ് (f) ലെ 1631cm-1 കൊടുമുടി (e) ൽ ദുർബലമാകുന്നു, കൂടാതെ രണ്ട് പുതിയ കൊടുമുടികൾ 1409, 1565cm-1 എന്നിവ വക്രത്തിൽ (e) പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, അവ COO - ബേസ് vs ഒപ്പം vas, അതായത്, CMC/Eu(III) ഒരു ലവണ പദാർത്ഥമാണ്, CMC, Eu(III) എന്നിവ പ്രധാനമായും അയോണിക് ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വക്രത്തിൽ (എഫ്), അലിഫാറ്റിക് ഈതർ ഘടന ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ രൂപംകൊണ്ട 1112cm-1 കൊടുമുടിയും അസറ്റൽ ഘടനയും ഹൈഡ്രോക്‌സൈലും മൂലമുണ്ടാകുന്ന 1056cm-1 ലെ വിശാലമായ ആഗിരണ കൊടുമുടിയും സമുച്ചയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം കാരണം ചുരുങ്ങുകയും മികച്ച കൊടുമുടികൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. . C3-O-യിലെ O ആറ്റത്തിൻ്റെ ഏക ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകളും ഈതറിലെ O ആറ്റത്തിൻ്റെ ഏക ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകളും ഏകോപനത്തിൽ പങ്കെടുത്തില്ല.

വളവുകൾ (a), (b) എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, MC/Eu (III) ലെ MC യുടെ ബാൻഡുകൾ മെത്തോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പിലെ ഓക്‌സിജനായാലും അൺഹൈഡ്രസ് ഗ്ലൂക്കോസ് റിംഗിലെ ഓക്‌സിജനായാലും മാറുന്നത് കാണാം. MC ൽ എല്ലാ ഓക്സിജനുകളും Eu (III) യുമായുള്ള ഏകോപനത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

3.2 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്രയും അവയുടെ സ്വാധീന ഘടകങ്ങളും

3.2.1 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്ട്ര

ജല തന്മാത്രകൾ ഫലപ്രദമായ ഫ്ലൂറസെൻസ് ശമിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, ഹൈഡ്രേറ്റഡ് ലാന്തനൈഡ് അയോണുകളുടെ ഉദ്വമന തീവ്രത പൊതുവെ ദുർബലമാണ്. Eu(III) അയോണുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറുമായി, പ്രത്യേകിച്ച് പോളി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് CMC തന്മാത്രകളുമായി ഏകോപിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, ഏകോപിപ്പിച്ച ജല തന്മാത്രകളുടെ ഭാഗമോ എല്ലാമോ ഒഴിവാക്കാനാകും, അതിൻ്റെ ഫലമായി Eu(III) ൻ്റെ ഉദ്വമന തീവ്രത വർദ്ധിക്കും. ഈ കോംപ്ലക്സുകളുടെ എമിഷൻ സ്പെക്ട്രയിൽ എല്ലാം 5D0 അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു→Eu(III) അയോണിൻ്റെ 7F2 വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവ സംക്രമണം, ഇത് 618nm-ൽ ഒരു കൊടുമുടി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

3.2.2 CMC (HEC, MC) /Eu(III) കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രതയെ ബാധിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, വ്യത്യസ്ത DS-കൾ രൂപംകൊണ്ട CMC/Eu(III) കോംപ്ലക്സുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഫ്ലൂറസെൻസ് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. CMC യുടെ DS 0.89 അല്ലാത്തപ്പോൾ, CMC/Eu(III) സമുച്ചയത്തിൻ്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്‌ട്രത്തിന് 618nm മാത്രമേ പീക്ക് ഉണ്ടാകൂ, എന്നാൽ CMC യുടെ DS 0.89 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, നമ്മുടെ പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ പരിധിയിൽ, സോളിഡ് CMC/Eu( III) III) എമിഷൻ സ്പെക്ട്രത്തിൽ രണ്ട് ദുർബലമായ എമിഷൻ പീക്കുകൾ ഉണ്ട്, അവ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ സംക്രമണം 5D0 ആണ്→7F1 (583nm), വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവ സംക്രമണം 5D0→7F3 (652nm). കൂടാതെ, ഈ സമുച്ചയങ്ങളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രതയും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഈ പേപ്പറിൽ, 615nm-ൽ Eu(III) ൻ്റെ ഉദ്വമന തീവ്രത CMC-യുടെ DS-ന് എതിരായി ആസൂത്രണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. CMC=0.89-ൻ്റെ DS ആകുമ്പോൾ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് CMC/Eu(III) ൻ്റെ പ്രകാശതീവ്രത പരമാവധിയിലെത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പഠനത്തിൻ്റെ പരിധിയിലുള്ള കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രതയെ CMC യുടെ വിസ്കോസിറ്റി (DV) ബാധിക്കുന്നില്ല.

4 ഉപസംഹാരം

ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതർ/Eu(III) സമുച്ചയങ്ങൾക്ക് ഫ്ലൂറസെൻസ് എമിഷൻ ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായി സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ഈ സമുച്ചയങ്ങളുടെ എമിഷൻ സ്പെക്ട്രയിൽ Eu (III) ൻ്റെ വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവ സംക്രമണം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ 615nm ൻ്റെ കൊടുമുടി 5D0 ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചതാണ്.→7F2 സംക്രമണം, സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ സ്വഭാവവും Eu(III) ൻ്റെ ഉള്ളടക്കവും ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രതയെ ബാധിക്കും.