Tổng hợp và đặc tính phát sáng của ete xenlulo tan trong nước/EU (III)

Ete cellulose hòa tan trong nước tổng hợp/EU (III) có tính năng phát sáng, cụ thể là carboxymethyl cellulose (CMC)/EU (III), methyl cellulose (MC)/EU (III) và Hydroxyeyl cellulose (HEC)/EU (III) thảo luận về cấu trúc của các phức hợp này và được xác nhận bởi FTIR. Phổ phóng của các vật thể phù hợp này là EU (III) ở bước sóng 615nm. Chuyển tiếp rối điện (bằng 5D0→7F2). Việc thay thế CMC ảnh hưởng đến phổ huỳnh quang và cường độ của CMC/EU (III). Hàm lượng EU(III) cũng ảnh hưởng đến cường độ huỳnh quang của phức chất. Khi hàm lượng EU (III) là 5% (tỷ lệ khối lượng), cường độ huỳnh quang của các loại ete cellulose tan trong nước này đạt mức tối đa.

Từ khóa: ete xenlulo tan trong nước; Âu (III); phù hợp; phát sáng

1.Giới thiệu

Cellulose là một đại kế tuyến tính củaβ-D đơn vị glucose được nối với nhau bằng rượu (1,4). Do khả năng tái tạo, phân hủy sinh học, tương thích sinh học nên nghiên cứu về cellulose ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Cellulose cũng được sử dụng như một hợp chất có hiệu suất quang học, điện, từ tính và xúc tác như phối tử oxy alkyr của nhóm đa chức năng. Y.OKAMOTO và các cộng tác viên đã nghiên cứu các thử nghiệm điều chế và ứng dụng có chứa polyme ion kim loại đất hiếm. Họ quan sát thấy máy tính phù hợp CMC/TB có huỳnh quang phân cực tròn mạnh. CMC, MC và HEC, là loại cellulose hòa tan trong nước cellulose quan trọng nhất và được sử dụng rộng rãi, đã nhận được sự quan tâm lớn nhờ hiệu suất hòa tan tốt và giá trị ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là công nghệ dán nhãn huỳnh quang. Cấu trúc của cellulose trong dung dịch nước rất khác nhau. hiệu quả.

Bài viết này báo cáo một loạt ete cellulose hòa tan trong nước, cụ thể là sự điều chế, cấu trúc và tính chất huỳnh quang được hình thành bởi matomoid được hình thành bởi CMC, MC và HEC và EU (III).

2. Thí nghiệm

2.1 Vật liệu thí nghiệm

CMC (độ thay thế (DS) là 0,67, 0,89, 1,2, 2,4) và HEC được cung cấp bởi CÔNG TY TNHH KIMA CHEMICAL.

MC (DP=450, độ nhớt 350~550mpa·s) được sản xuất bởi CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT KIMA. Eu2O3 (AR) được sản xuất bởi Nhà máy hóa chất Yuelong Thượng Hải.

2.2 Điều chế phức CMC (HEC, MC) /Eu(III)

EuCl3·Dung dịch 6H2O (dung dịch A): hòa tan Eu2O trong HCI 1:1 (tỷ lệ thể tích) và pha loãng thành 4,94X 10-2 mol/L.

Hệ rắn phức CMC/Eu(III): Hòa tan 0,0853g CMC với các DS khác nhau trong nước, sau đó thêm từng giọt định lượng Eu(III) vào dung dịch nước sao cho tỷ lệ khối lượng của CMC:Eu(III) là 19: 1. Khuấy đều, đun hồi lưu trong 24 giờ, quay cho bay hơi đến khô, hút chân không, nghiền thành bột bằng cối mã não.

Hệ dung dịch nước CMC (HEC, MC/Eu(III): Lấy 0,0853 g mẫu CMC (hoặc HEC hoặc MC)) hòa tan trong H2O, sau đó thêm các lượng dung dịch A khác nhau (để pha các phức có nồng độ Eu(III) khác nhau ), khuấy đều, đun nóng đến hồi lưu, chuyển vào một lượng bình định mức nhất định, thêm nước cất pha loãng đến vạch.

2.3 Phổ huỳnh quang của phức CMC (HEC, MC) /Eu(III)

Tất cả các hệ thống nước phức tạp được đo bằng máy quang phổ huỳnh quang RF-540 (Shimadzu, Nhật Bản). Hệ thống trạng thái rắn CMC / Eu (III) được đo bằng máy quang phổ huỳnh quang Hitachi MPE-4.

2.4 Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier của phức CMC (HEC, MC) /Eu(III)

FTIR IR của phức hợp được hóa rắn bằng Aralect RFX-65AFTIR và được ép thành viên KBr.

3. Kết quả và thảo luận

3.1 Sự hình thành và cấu trúc của phức CMC (HEC, MC) /Eu(III)

Do tương tác tĩnh điện, CMC ở trạng thái cân bằng trong dung dịch nước loãng và khoảng cách giữa các chuỗi phân tử CMC rất xa và lực tương hỗ yếu. Khi thêm từng giọt Eu(III) vào dung dịch, các chuỗi phân tử CMC trong dung dịch đều bị thay đổi, cân bằng tĩnh điện của dung dịch ban đầu bị phá hủy và chuỗi phân tử CMC có xu hướng cuộn tròn. Khi Eu(III) kết hợp với nhóm carboxyl trong CMC thì vị trí liên kết là ngẫu nhiên (1:16), do đó, trong dung dịch nước loãng Eu(III) và CMC phối hợp ngẫu nhiên với nhóm carboxyl trong chuỗi, và liên kết ngẫu nhiên giữa chuỗi phân tử Eu(III) và CMC này không thuận lợi cho sự phát xạ huỳnh quang mạnh, vì nó làm cho một phần vị trí đối xứng biến mất. Khi dung dịch được làm nóng, chuyển động của chuỗi phân tử CMC được tăng tốc và khoảng cách giữa các chuỗi phân tử CMC được rút ngắn. Lúc này, liên kết giữa Eu(III) và nhóm carboxyl giữa các chuỗi phân tử CMC rất dễ xảy ra.

Liên kết này được xác nhận trong phổ FTIR CMC/Eu(III). So sánh các đường cong (e) và (f), đỉnh 1631cm-1 trong đường cong (f) yếu đi ở (e) và hai đỉnh mới 1409 và 1565cm-1 xuất hiện trên đường cong (e), đó là COO – Base vs và vas, nghĩa là CMC/Eu(III) là một chất muối, CMC và Eu(III) chủ yếu liên kết với nhau bằng liên kết ion. Trong đường cong (f), đỉnh 1112cm-1 được hình thành do sự hấp thụ của cấu trúc ete béo và đỉnh hấp thụ rộng ở 1056cm-1 do cấu trúc acetal và hydroxyl bị thu hẹp do hình thành phức chất và xuất hiện các đỉnh mịn. . Cặp electron đơn độc của nguyên tử O trong C3-O và cặp electron đơn độc của nguyên tử O trong ether không tham gia phối hợp.

So sánh các đường cong (a) và (b), có thể thấy rằng các dải MC trong MC/Eu(III), cho dù đó là oxy trong nhóm methoxyl hay oxy trong vòng glucose khan, đều thay đổi, điều này cho thấy rằng trong MC Tất cả các oxy đều tham gia phối hợp với Eu(III).

3.2 Phổ huỳnh quang của phức CMC (HEC, MC)/Eu(III) và các yếu tố ảnh hưởng của chúng

3.2.1 Phổ huỳnh quang của phức CMC (HEC, MC) /Eu(III)

Vì các phân tử nước là chất khử huỳnh quang hiệu quả nên cường độ phát xạ của các ion lanthanide ngậm nước nói chung là yếu. Khi các ion Eu(III) được phối hợp với ete cellulose hòa tan trong nước, đặc biệt là với các phân tử CMC đa điện phân, một phần hoặc toàn bộ các phân tử nước phối hợp có thể bị loại trừ và kết quả là cường độ phát xạ của Eu(III) sẽ được tăng cường. Phổ phát xạ của các phức này đều chứa 5D0→Sự chuyển tiếp lưỡng cực điện 7F2 của ion Eu(III), tạo ra cực đại ở bước sóng 618nm.

3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất huỳnh quang của phức CMC (HEC, MC)/Eu(III)

Tính chất của ete xenlulo ảnh hưởng đến cường độ huỳnh quang, ví dụ phức hợp CMC/Eu(III) được hình thành bởi các DS khác nhau có đặc tính huỳnh quang khác nhau. Khi DS của CMC không bằng 0,89 thì phổ huỳnh quang của phức CMC/Eu(III) chỉ đạt cực đại ở bước sóng 618nm, nhưng khi DS của CMC bằng 0,89 thì nằm trong phạm vi thí nghiệm của chúng tôi, CMC/Eu( III) III) Có hai đỉnh phát xạ yếu hơn trong phổ phát xạ, đó là đỉnh chuyển tiếp lưỡng cực từ 5D0→7F1 (583nm) và chuyển tiếp lưỡng cực điện 5D0→7F3 (652nm). Ngoài ra, cường độ huỳnh quang của các phức hợp này cũng khác nhau. Trong bài báo này, cường độ phát xạ của Eu(III) ở bước sóng 615nm được vẽ theo DS của CMC. Khi DS của CMC = 0,89 thì cường độ ánh sáng của CMC/Eu(III) ở trạng thái rắn đạt cực đại. Tuy nhiên, độ nhớt (DV) của CMC không ảnh hưởng đến cường độ huỳnh quang của các phức trong phạm vi nghiên cứu này.

4 Kết luận

Kết quả trên khẳng định rõ ràng rằng các phức chất cellulose ether/Eu(III) tan trong nước có đặc tính phát huỳnh quang. Phổ phát xạ của các phức này chứa sự chuyển tiếp lưỡng cực điện của Eu(III) và cực đại ở bước sóng 615nm được tạo ra bởi 5D0.→Sự chuyển tiếp 7F2, bản chất của ete xenlulo và hàm lượng Eu(III) có thể ảnh hưởng đến cường độ huỳnh quang.