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第 11 期 郭明媛，等: 香豆素修饰的碳量子点光稳定剂的制备与性能 ·1955·

图中舌形曲线的中部，跨过白色区，有一条向 3 结论
下弯的曲线，这就是黑体色温轨迹线。这条曲线表
示黑体在不同温度下发光颜色的变化轨迹。色温的 （1）采用 EDC/NHS 酰胺反应催化体系，以 7-
变化范围从 1000 K 到无穷大，T c (K)代表色温及其 氨基-4-甲基香豆素作为修饰剂接枝到碳量子点表
单位 K。 面，合成出一种碳量子点光稳定剂 AMC-CQDs。通
如图 16 所示，随着老化时间的递增，X和 Y 过 FTIR、XPS、TEM、紫外光谱和荧光光谱对合成
也不断增大。在纸样老化过程中，纸样色度坐标的 产物进行了表征。
变化呈现出直线轨迹，即黄变轨迹。此外，在 （2）在 TEM 图中，AMC-CQDs 不存在明显的
1931-CIE 图像中显示纸样的色度坐标均位于黄色区 团聚现象，且粒径较为均匀，平均粒径为 4.13 nm。
域，即老化后纸样出现的返黄现象。同时，该纸样 紫外光谱和荧光光谱表明，AMC-CQDs 在一定范围
的直线黄变轨迹认为通过 C 点（白光点）。其经过 C 内具有较好的水溶性。7-氨基-4-甲基香豆素接枝后，
点后的延长线位于蓝色区域。根据色彩互补原理认 对碳量子点本体的紫外吸收性能起到增强作用，且
为，位于其延长线上或附近的蓝色光点能够与该返 AMC-CQDs 基本实现紫外光区全覆盖。在荧光光谱
黄纸样形成最匹配的光物理增白作用，这也是光稳 中，AMC-CQDs 的最大荧光发射波长为 431 nm，荧
定剂通常具有蓝色荧光的原因。另外，纸张黄变轨 光量子产率达 38.7%。
迹呈直线变化的特点，由此认为，选择一种匹配的 （3）通过涂布纸张紫外光老化实验，与 CQDs
光稳定剂即能对纸张的整个老化过程起到光物理增 进行对比可知，AMC-CQDs 具有更好的纸张涂布应
白作用。通过 1931-CIE 图像进行计算，能够较好地
用和抗紫外老化性能，其在最佳用量（AMC-CQDs
表征任意一种纸浆的黄变轨迹，从而精确选择光物
质量分数为 0.6%）时，能提高纸张初始白度 4.71
理增白匹配度最高的光稳定剂进行应用。同理，也
%ISO，48 h 紫外老化后，PC 值为 7.85。
可以分析任意一种具有荧光的光稳定剂适合哪种纸
（4）运用 1931-CIE 色度坐标，初步探究了纸张
浆应用。对减少造纸生产过程中光稳定剂的多用、
返黄过程的色度变化规律。碳量子点作为光稳定剂
滥用现象具有积极作用。
的应用仍处于起步阶段，在今后研究中，可以利用
AMC-CQDs 的 1931-CIE 图像见图 18。AMC-
更广泛的功能化合物对碳点进行修饰，以提高荧光
CQDs 的色度坐标根据其荧光发射光谱进行软件计
量子产率和实现功能化应用。碳量子点作为环境友
算获得。由图 18 可知，图像中的 S 点即 AMC-CQDs
好型光稳定剂，不应只局限于在纸张上应用，还应
的色度坐标点（0.1505，0.0494），位于蓝光区域，
具有较好的色饱和度。C 点为白光点，经过 C 点和 扩展到织物纤维和塑料等抗老化保护中，其潜在价
值不可估量。
S 点做直线，得到直线方程为 y=1.553x0.184。当纸
张的色度坐标位于该直线上或附近时，认为使用 参考文献：
AMC-CQDs 作为该纸张的光稳定剂能够获得最佳 [1] Fang Guigan (房桂干), Shen Zhaobang (沈兆邦), Huang Deyu (黄
的光物理增白效果。 德裕). Ustainable development of China's paper industry relying on
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图 18 AMC-CQDs 的 1931-CIE 图像 Stability, 2004, 83(3): 547-553.
Fig. 18 1931-CIE image of AMC-CQDs （下转第 1973 页）