Page 196 - 《精细化工》2023年第3期

·652· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

司）测试薄膜的热分解过程，升温速率为 20 ℃/min，
温度范围为 40~600 ℃；采用 JC2000 型接触角测量
仪（上海中晨数字技术设备公司）测试复合薄膜的
接触角，将薄膜裁剪成 1 cm×1 cm 的大小进行测试，
滴加 10~15 mL 的去离子水。
1.5 复合薄膜的土埋降解性能测试
通过土埋法测试薄膜的质量损失率，以其变化
来评价复合薄膜的降解性能。具体步骤为：首先从
南宁师范大学武鸣校区化学楼前花园中取一些土带
回实验室，并置于纸箱中，平整好；然后，将不同
P(CS-g-CA)CDs 用量的复合薄膜裁成大小为 30 mm×
30 mm，干燥至恒重（W 0 ，g）后，掩埋于土下约
100 mm 处，在环境温度为 25 ℃，湿度为 55%条件
下定期（时间 t，d）取出样品，分别用水、无水乙
醇洗净，干燥后称重（W t，g）。每个样品取 3 片为一
组，取其平均值，质量损失率（G）计算公式如下：
W  W
G / %  0 t  100
W
0

图 1 P(CS-g-CA)CDs 的 UV-Vis 光谱、荧光激发和发射光
2 结果与讨论 谱（a）（插图为日光和紫外光下照片）；P(CS-g-CA)CDs
在 300~420 nm 不同激发波长下的荧光发射光谱（b）
2.1 荧光光谱分析 Fig. 1 UV-Vis absorption, fluorescence excitation and emission
图 1a 和 b 为 P(CS-g-CA)CDs 的荧光光谱和紫 spectra of P(CS-g-CA)CDs (a) (Insert is the picture of
sample at sunlight and UV-light); Fluorescence emission
外吸收光谱。
spectra of P(CS-g-CA)CDs under different excitation
图 1a 的紫外吸收光谱中，340 nm 处的吸收峰 wavelengths ranging from 300 to 420 nm (b)
归因于 C—O 键的 n-π*跃迁 [17] 。荧光光谱中，该聚
合物碳点的荧光激发波长为 381 nm，发射波长为
474 nm。图 1a 插图为 P(CS-g-CA)CDs 水溶液在日光
和紫外光下的数码照片，可以看出在日光下为无色透
明状，在 365 nm 紫外光下发出蓝色荧光。
图 1b 为 P(CS-g-CA)CDs 在 300~420 nm 不同激
发波长下的荧光发射光谱。可以看出，随着激发波
长从 300 nm 增加至 420 nm，P(CS-g-CA)CDs 的荧
光强度呈先增大后减小的变化趋势，表现出激发光

依赖的发射行为。这可能归因于该聚合物碳点具有
不同的表面态和尺寸，不同的表面态提供了多种电 图 2 CST、P(CS-g-CA)CDs 和 CST/P(CS-g-CA)CDs20
子迁移途径和能级差 [18] 。逐渐提高激发波长时，荧 的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of CST, P(CS-g-CA)CDs and CST/P
光发射峰出现先蓝移后红移，这可能是由于碳点表 (CS-g-CA)CDs20
面的能量陷阱不同引发的。根据前期方法 [15] ，采用
–1
由图 2 可见，3283 和 3282 cm 处为纯 CST 和
硫酸奎宁作为标准物，测试了 P(CS-g-CA)CDs 的荧
CST/P(CS-g-CA)CDs20 中 O—H 和 N—H 的伸缩振
光量子产率为 55.1%，高荧光量子产率可能归因于
–1
动吸收峰，2931 cm 处为—CH 2 的伸缩振动吸收峰，
CS 分子链上的胺基、羟基以及引入的 CA 以及氮掺 –1 [19]
1649 cm 处为—OH 的弯曲振动吸收峰 。在
杂试剂等多官能团增加了聚合物碳点作为激发能量 P(CS-g-CA)CDs 掺入后，CST 在 3283 cm 处的—
−1
陷阱的表面缺陷 [14] 。 −1
OH 拉伸振动峰透过率降低并移到 3282 cm 。在
2.2 红外光谱分析 −1
CST/P (CS-g-CA)CDs20 中，1649 cm 处结合水的—
图 2 为 CST、P(CS-g-CA)CDs 和 CST/P(CS-g-CA)
OH 弯曲振动基本没有 变化。该复 合薄膜中，
CDs20 薄膜的 FTIR 谱图。 P(CS-g-CA)CDs 的—OH 和—NH 2 基团与玉米淀粉