稀土改性甲壳素功能材料荧光性能和电流变性能的研究

文章编号:１００１-９７３１(２０１８)１１-１１１５１-０４

稀土改性甲壳素功能材料荧光性能和电流变性能的研究?

崔丽娜１,景鑫２

(１．秦皇岛市建恒工程质量检测有限公司,河北秦皇岛０６６０００;

２．东北林业大学林学院,哈尔滨１５００００)

摘要:以壳聚糖为底物,通过简单的研磨法,掺入稀土盐和磺柳酸,合成了两种具有荧光性能的电流变体材料,并测定其组成二荧光性能和电流变性能三结果表明,各个原料之间发生了酸碱或配位反应,磺柳酸和稀土盐增强了壳聚糖的电流变性能三其中只含有铽离子的磺柳酸壳聚糖复合材料具有最好的电流变性能三复合材料的组成和结构是决定其电流变性能的主要因素三而且,含有铽离子的两种稀土复合材料具有荧光性能三

关键词:功能材料;电流变性能;荧光;壳聚糖

中图分类号: TB３４文献标识码:A DOI:１０．３９６９/j．issn．１００１-９７３１．２０１８．１１．０２５

０ 引言

电流变体材料是一种新型的智能材料,通常是具

有高介电常数的固体均匀分散于绝缘液体中所形成的

一种稳定悬浮液三这类悬浮液可在外加电场的作用

下,在毫秒级时间内由液体变为近似固体的状态,而

且,这种转变是可逆的,也就是说,当撤去外加电场后,

流变体由固态转变为原来液体的状态三电流变技术可

被应用于汽车,机械,智能控制等领域三例如,在汽车

工程方面,电流变技术可用于制造汽车的离合器或刹

车装置,这样可以控制刹车过程在千分之几秒,从而大

大减少事故发生[１-３]三但是由于制备合适的电流变体材料的难度较大,电流变技术的应用并不广泛三近年

来,诸多学者为了寻找高活性的电流变体材料,作出了

很大努力,其中对以甲壳素或改性甲壳素二稀土盐为基

础的电流变体材料的合成也进行了研究[４-８]三虽然荧光物质,特别是稀土类荧光物质,在生物化学,材料化学和医学等方面有着广泛的研究和应用[９]三然而,人们对同时具备电流变性质和荧光性质材料的研究却较少三因此,本文用简单的方法,以壳聚糖为基础,稀土盐为辅,合成了无毒且具有较好电流变性质和较好荧光性质的新型复合材料三并对这种新型复合材料进行了一系列测试和表征三

１实验

１．１复合材料的合成

１．１．１实验物品

所有试剂均从国药集团购置三为了方便起见,对

所用试剂采用下列编号,壳聚糖(脱乙酰甲壳素):DC;六水硝酸铽:Tb;六水硝酸镧:La;磺柳酸:SA;稀土盐:RE三

１．１．２ DCSA(甲壳素磺酸复合材料)和DCRESA(甲壳素稀土复合材料)的合成

在壳聚糖３．８７g和磺柳酸６．１１g(壳聚糖分子量按单体的分子量计算,物质的量比１?１)中加入５mL 无水乙醇,研磨３０min三转移至三角烧瓶中,加热至５０?反应２４h三转移至研钵,研磨成细粉三于真空干燥箱５０?干燥７２h三甲壳素稀土复合材料的合成与上述步骤相似三加５mL无水乙醇于物质的量比为m(DC)?m(SA)?m(Tb)＝３?３?１合成DCTbSA,其中壳聚糖的质量与上述相同,为３．８７g三加５mL无水乙醇于物质的量比为m(DC)?m(SA)?m(Tb)?m(La)＝３?３?１?１合成DCTbLaSA,其中壳聚糖的质量与上述相同,为３．８７g三

１．２电流变材料的制备

将一定量细粉壳聚糖和所有合成的细粉状复合材料分别加入二甲基硅油中,搅拌均匀,形成电流变体三配置质量分数为２５％的DCSA和DCTbSA(２５％)和３０％的DC,DCTbSA(３０％),DCTbLaSA三１．３复合材料表征

采用德国Anton Paar公司的McR５０１s型旋转粘度计对各个复合材料的流变特性进行测试三测定各个复合材料在２０?时,不同直流电场强度和剪切速率为０~３００s－１下的剪切应力和粘度三采用Bruker Ten-sor２７红外光谱仪,在室温２５?下,测定各个复合材料的红外光谱图三采用Bruker D８ADVANCE X射线衍射仪,在温度１０~５０?,CuKα射线,对复合材料进行X射线衍射分析三采用PerkinElmer２４００元素分析仪对复合材料进行元素分析三采用A g ilent Car y Ecli p se荧光分光光度计对复合材料进行荧光分析三

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崔丽娜等:稀土改性甲壳素功能材料荧光性能和电流变性能的研究

?收到初稿日期:２０１８-０６-１２收到修改稿日期:２０１８-０８-２９通讯作者:崔丽娜,E-mail:zhcm７８９＠１６３．com 作者简介:崔丽娜(１９７９－),女,黑龙江齐齐哈尔人,高级工程师,主要从事建筑材料检测三

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