含羧基纤维素衍生物/稀土金属离子纳米复合物的性质

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.11.007

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (11): 48-56.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.11.007

含羧基纤维素衍生物/稀土金属离子纳米复合物的性质

叶君¹ 刘惠铭¹ 熊犍^2†

1．华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640; 2．华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2017-03-10 修回日期:2017-04-26 出版日期:2017-11-25 发布日期:2017-10-01
通信作者: 熊犍(1965-)，男，博士，教授，主要从事纤维素及其他天然高分子的结构与性能研究． E-mail:lcjxiong@scut.edu.cn
作者简介:叶君(1963-)，女，博士，教授，主要从事植物资源化学研究． E-mail:jye@scut．edu．cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(31270617);制浆造纸工程国家重点实验室资助项目(2016C12)

Properties of Carboxyl-Containing Cellulose Derivatives/Rare Earth Ions Nanocomposites

YE Jun¹ LIU Hui-ming¹ XIONG Jian²

1.State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guanghzou 510640,Guangdong,China; 2.School of Food Science and Engineering,South China University of Technology,Guanghzou 510640,Guangdong,China

Received:2017-03-10 Revised:2017-04-26 Online:2017-11-25 Published:2017-10-01
Contact: 熊犍(1965-)，男，博士，教授，主要从事纤维素及其他天然高分子的结构与性能研究． E-mail:lcjxiong@scut.edu.cn
About author:叶君(1963-)，女，博士，教授，主要从事植物资源化学研究． E-mail:jye@scut．edu．cn
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(31270617)

摘要/Abstract

摘要： 制备了 CMC/Eu(Ⅲ)、CMC/Tb(Ⅲ)、HPCMC/Eu(Ⅲ)、HPCMC/Tb(Ⅲ)纳米复合物，通过 XPS、UV-Vis、流变学检测及 TG-DSC 研究了产物的“天线效应”、荧光性质、静态/动态流变性质以及热性质． XPS 结果表明，Eu³⁺ 、Tb³⁺ 与 CMC、HPCMC 均生成 Ln(Ⅲ)—O，而且产物的紫外吸收与其激发光谱有重叠，证明纤维素衍生物所吸收的能量可以成功地转移到稀土金属，使之发光;流变学性能研究结果表明，前述 4 种纳米复合物溶液均为假塑性流体，黏流活化能分别为 1. 5964、2. 5193、1. 6047 和 1. 4218kJ/mol，其黏度对温度具有依赖性;溶液的储能模量和损耗模量均随角频率的增大而增大;纳米复合物与 CMC-Na、HPCMC-Na 有相似的热性质，且 HPCMC 侧链更易与水通过氢键结合．

关键词: 稀土发光材料, 纳米复合物, 天线效应, 流变, 荧光

Abstract: CMC/Eu(Ⅲ),CMC/Tb(Ⅲ),HPCMC/Eu(Ⅲ),HPCMC/Tb(Ⅲ) nanocomplexes were prepared,and the “antenna effect”,fluorescence properties,static and dynamic rheological properties and thermal properties of the products were investigated by means of XPS,UV-Vis,rheological detection and TG-DSC.XPS results show that Ln(Ⅲ)—O is formed in all the products of Eu³⁺ and Tb³⁺ reacting with CMC and HPCMC,and the UV ab- sorption of the products overlaps its excitation spectrum,which proves that the energy absorbed by cellulose deriva- tives can be successfully transferred to a rare earth metal to make it light.The results of the rheological properties of the nanocomplexes show that the solutions of all nanocomplexes are pseudo-complex,and the flow activation energy of the four kinds of nanocomplexes are 1. 5964,2. 5193,1. 6047 and 1. 4218kJ/mol respectively,suggesting that the viscosity is dependent on temperature.In addition,the storage modulus and loss modulus of the solution grow up with an increase of the angular frequency; the thermal properties of the nanocomplexes are similar to those of CMC-Na and HPCMC-Na,and the side chains on HPCMC are more readily associated with water through hydrogen bonding.

Key words: rare earth luminescent materials, nanocomplexes, antenna effect, rheology, fluorescence

叶君刘惠铭熊犍. 含羧基纤维素衍生物/稀土金属离子纳米复合物的性质[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(11): 48-56.

YE Jun LIU Hui-ming XIONG Jian. Properties of Carboxyl-Containing Cellulose Derivatives/Rare Earth Ions Nanocomposites[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2017, 45(11): 48-56.

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含羧基纤维素衍生物/稀土金属离子纳米复合物的性质

Properties of Carboxyl-Containing Cellulose Derivatives/Rare Earth Ions Nanocomposites

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