【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无纺布，特别涉及一种荧光聚酯无纺布、制备方法及在金属检测中的应用。
技术介绍
1、聚酯无纺布具有优秀的过滤、隔离、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀性能抗拉强度高、滲透性好，且其原料来源丰富、加工工艺简单、成本低，已被广泛应用于水处理及空气过滤领域。在污水处理领域，由于聚酯为疏水材料，为了提高材料亲水性能，需要对其进行亲水改性。常用的亲水改性手段包括物理共混、接枝共聚、表面处理、涂层法等方法。上述方法虽然显著的改善了聚酯无纺布亲水性差的问题，但是这些方法都存在一定的缺陷：物理共混难保证多组分间的均匀性和相容性；涂层法形成的涂层附着性能不佳，易脱落；表面处理制备周期长、易产生污染；其中，紫外接枝因其设备简单，易于操作，反应速度快，加工成本低且不会破坏基体内部结构等优点，常用于聚酯纤维的表面改性接枝共聚是改性聚酯无纺布的常用方法。
2、铜离子在身体的生长发育以及神经、造血、骨骼和其他系统的成熟中起着重要作用。但是过量的cu2+会在人体内引发有害反应，阻碍健康发育。由于日益工业化和对水质的监管要求，对工业废水、生活用水甚至生物血液中cu2+的存在进行敏感监测已成为一个重要课题，常见的重金属检测方法都可以定量测量特定样品中金属离子的含量，但是这些方法用起来并不方便，例如需要昂贵且庞大的设备、较长的测试时间、大量的样品制备、无法进行现场检测等；为此，具有比色或荧光活性的光学传感器被开发出来，此类传感器不仅简单、成本效益高，而且具有高度选择性和敏感性；而对于其中的一些小分子传感器，也存在检测后污染的问题，一些液体检测方
技术实现思路
1、本方案提供了一种荧光聚酯无纺布、制备方法及在金属检测中的应用，将稀土荧光材料接枝在亲水改性无纺布上制备得到荧光聚酯无纺布，可应用于环境分析和食品安全领域检测铜离子。
2、为实现以上目的，本技术方案提供了一种荧光聚酯无纺布的制备方法，包括以下步骤：
3、制备稀土荧光材料：将配体溶解在乙醇中得到第一溶液，将稀土化合物溶解在去离子水中得到第二溶液，其中配体和稀土化合物的摩尔比为1～5：1，将第一溶液和第二溶解混合后调节ph为5～7，25℃反应4h-8h，加入去离子水沉淀离心后获得黄色固体的稀土荧光材料，80℃下烘干12h；
4、制备亲水改性无纺布：在丙酮中加入引发剂得到引发剂溶液；将无纺布置于引发剂溶液中静置后取出干燥得到第一无纺布；在去离子水中加入丙烯酸单体后搅拌均匀得到丙烯酸溶液；将第一无纺布加入到丙烯酸溶液中冲入惰性气体密封后在紫外灯箱中接枝反应得到接枝产物；将接枝产物洗涤烘干后得到亲水改性无纺布；
5、制备荧光聚酯无纺布：将稀土荧光材料溶解在乙醇溶液中，加入亲水改性无纺布后60℃反应1-4h，将亲水改性无纺布取出后用乙醇洗涤后真空烘干处理得到荧光聚酯无纺布。
6、在制备稀土荧光材料的步骤中，配体为2-噻吩三氟丙酮，2，5-噻吩二甲酸的一种或以上组合，稀土化合物为氯化铕六水合物和氯化铽六水合物中的一种或以上组合。将第一溶液和第二溶液在持续搅拌的情况下缓慢加入，并加入naoh溶液调节ph为5～7。
7、在制备亲水改性无纺布的步骤中，引发剂为二苯甲酮，安息香，联苯甲酰中的一种，引发剂的摩尔浓度为0.02mol/l～0.05mol/l。
8、在一些实施例中，将无纺布置于引发剂溶液中静置15-30min后，取出干燥得到第一无纺布。在一些实施例中，无纺布选择为聚酯与聚酰胺其中的一种或以上组合。
9、在一些实施例中，在去离子水中加入丙烯酸单体后搅拌均匀，得到丙烯酸溶液，其中丙烯酸溶液中的丙烯酸单体的摩尔浓度为0.5mol/l～2mol/l。在一些实施例中，丙烯酸单体为丙烯酸及其甲基丙烯酸的衍生物或丙烯酰胺及其衍生物。
10、在一些实施例中，将第一无纺布加入到丙烯酸溶液中冲入氮气鼓泡10min后密封，在紫外灯箱中接枝反应得到接枝产物。
11、在一些实施例中，将接枝产物利用95℃去离子水洗涤后烘干，得到亲水改性无纺布。本方案通过紫外接枝技术引入功能组分丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物得到亲水改性无纺布。
12、在制备荧光聚酯无纺布的步骤中，将亲水改性无纺布取出后用乙醇洗涤以去除亲水性无纺布表面多余的稀土荧光材料，真空烘箱80℃12h烘干处理得到荧光聚酯无纺布。本方案将稀土荧光材料通过溶剂热法与亲水性无纺布上的接枝单体上的羧基或酰胺基发生络合反应，制备得到荧光聚酯无纺布。
13、第二方面，本方案提供一种荧光聚酯无纺布，包括接枝有丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物的亲水改性无纺布以及同丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物的羧基或酰胺基发生络合反应的稀土荧光材料。
14、在一些实施例中，上述荧光聚酯无纺布根据上述荧光聚酯无纺布的制备方法制备得到，该荧光聚酯无纺布具有接枝率高、亲水性强的效果，且由于荧光聚酯无纺布是接枝化学反应，故亲水效果相较于传统工艺更为持久。
15、在一些实施例中，荧光聚酯无纺布在紫外光照射下发出强烈的红光。
16、在一些实施例中，荧光聚酯无纺布上的稀土荧光材料由稀土离子(铕，铽)与噻吩类二酮或羧酸进行络合反应制备得到，噻吩类二酮或羧酸作为配体，通过“天线效应”增强了稀土离子的荧光发射，同时噻吩基团上面的s元素可与铜离子发生配位，阻断“天线效应”，进而引发荧光猝灭，造成荧光强度的降低。
17、在一些实施例中，荧光聚酯无纺布可用于检测铜离子，荧光强度的变化同铜离子的浓度存在线性关系，且可以通过本专利技术所述的荧光聚酯无纺布进行污水中铜离子的检测，因为荧光聚酯无纺布为超亲水的，解决了传统聚酯疏水性的问题，所以本专利技术对于水体中铜离子的检测具有显著优势。
18、第三方面，本方案提供了一种荧光聚酯无纺布在金属离子检测中的应用，包括以下步骤：将荧光聚酯无纺布置于待测样品中获取荧光强度，根据荧光强度确认铜离子的浓度。
19、在一些实施例中，先制备质量相近的数份荧光聚酯无纺布，配制各种一系列浓度梯度的cu2+溶液，量取1ml的标准cu2+溶液加入到放有荧光聚酯无纺布的容器中，1min后取出干燥，测试荧光光谱图。
20、在一些实施例中，可用于检测0～100μmol/l的cu2+溶液，足以检测人体血液和饮用水中的cu2+水平，具有较高的实用价值。
21、相较于现有技术，本技术方案具有以下特点和有益效果：
22、通过使用稀土元素与噻吩类二酮及羧酸等配体合成了稀土荧光材料，通过紫外接枝技术将丙烯酸及其衍生物或丙烯酰胺及其衍生物等接枝单体接枝到聚酯，聚酰胺等无纺布表面，接枝单体上面的羧基和酰胺基团与上一步合成的荧光材料配位，得到化学键合的荧光聚酯无纺布。本专利技术制备简单，成本低廉，可用于快速检测水体中的铜离子。解决了传统测试方法需要昂贵且庞大的设备、较长的测试时间、大量的样品制备等问题。因为荧光物质通过羧基及酰胺基等官能团固定在了基体上，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，配体为2-噻吩三氟丙酮，2，5-噻吩二甲酸的一种或以上组合，稀土化合物为氯化铕六水合物和氯化铽六水合物中的一种或以上组合。
3.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，引发剂为二苯甲酮，安息香，联苯甲酰中的一种，引发剂的摩尔浓度为0.02mol/L～0.05mol/L。
4.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，丙烯酸单体为丙烯酸及其甲基丙烯酸的衍生物或丙烯酰胺及其衍生物，丙烯酸溶液中的丙烯酸单体的摩尔浓度为0.5mol/L～2mol/L。
5.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，无纺布选择为聚酯与聚酰胺其中的一种或以上组合。
6.一种荧光聚酯无纺布，其特征在于，包括接枝有丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物的亲水改性无纺布以及同丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物的羧基或酰胺基发生络合反应的稀土荧光材料。
7.根据权利要求6所述的荧光聚酯无纺布，
8.根据权利要求6所述的荧光聚酯无纺布，其特征在于，荧光聚酯无纺布在紫外光照射下发出强烈的红光，荧光聚酯无纺布上的稀土荧光材料由稀土离子与噻吩类二酮或羧酸进行络合反应制备得到，噻吩类二酮或羧酸作为配体，通过“天线效应”增强了稀土离子的荧光发射，同时噻吩基团上面的S元素可与铜离子发生配位，阻断“天线效应”，进而引发荧光猝灭，造成荧光强度的降低。
9.一种荧光聚酯无纺布的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求6所述的荧光聚酯无纺布置于待测样品中获取荧光强度，根据荧光强度确定铜离子的浓度。
10.根据权利要求9所述的荧光聚酯无纺布的应用方法，其特征在于，用于检测0～100μmol/L的Cu2+溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，配体为2-噻吩三氟丙酮，2，5-噻吩二甲酸的一种或以上组合，稀土化合物为氯化铕六水合物和氯化铽六水合物中的一种或以上组合。
3.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，引发剂为二苯甲酮，安息香，联苯甲酰中的一种，引发剂的摩尔浓度为0.02mol/l～0.05mol/l。
4.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，丙烯酸单体为丙烯酸及其甲基丙烯酸的衍生物或丙烯酰胺及其衍生物，丙烯酸溶液中的丙烯酸单体的摩尔浓度为0.5mol/l～2mol/l。
5.根据权利要求1所述的荧光聚酯无纺布的制备方法，其特征在于，无纺布选择为聚酯与聚酰胺其中的一种或以上组合。
6.一种荧光聚酯无纺布，其特征在于，包括接枝有丙烯酸或丙烯酰胺及其衍生物的亲水改...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈世昌，范世翔，吕汪洋，
申请(专利权)人：现代纺织技术创新中心鉴湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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