快速识别芳香类溶剂的共轭高分子荧光纤维膜的制备及纤维中二元体系研究

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经济高速发展的同时带来了不少的环境污染问题,在污染物检测这一环节,基于荧光的检测技术以其特有的易操作、反应灵敏、性价比高等特点受到了高度关注。近年来对于便携式可重复利用检测设备的巨大需求,使得越来越多的研究注重于开发基于固体材料的荧光检测设备。本论文旨在设计制备一种具有荧光传感性能的纤维膜,可以用于快速识别芳香类有机溶剂,以便更好地对实验室或工业界产生的废液或未标签的溶剂进行简单分类。本研究首先通过对聚对亚苯基亚乙烯(PPV)前驱体和聚乙烯醇(PVA)的水溶液进行静电纺丝和真空热消除处理制备了PPV/PVA荧光纤维膜,后续浸泡交联得到了交联纤维膜PPV/CPVA。两种纤维膜的形貌相似,并展现出强烈而相近的荧光发射。两种纤维膜与芳香类有机溶剂接触时均表现出明显的荧光淬灭,而对其他有机溶剂的响应则并不明显,该响应性能具有可重复性。水能够淬灭PPV/PVA的荧光发射,而不会对PPV/CPVA造成明显的影响,这可以归结为交联的PVA不再溶于水,纤维膜与水接触后结构不会被破坏。接下来对纤维体系作为高分子二元共混物进行了研究。接触角的表征显示纤维膜中含量大约为1%的PPV使纤维膜的亲水性明显减弱,说明PPV可能分布于纤维的外表面,X射线光电子能谱法(XPS)测试进一步证实了PPV在双组分高分子共混物的表面出现富集的现象。PPV富集于纤维的表面有利于PPV分子主链与芳香溶剂之间进行π-π作用,使两种纤维膜均能够对芳香类有机溶剂进行选择性、快速的识别。
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