摘要
纤维素纳米晶（CNC）,作为一类衍生自天然纤维素的生物质基纳米颗粒，与传统的无机纳米颗粒相比，表现出许多有趣的特性，包括高结晶度和机械模量，丰富的表面基团和电荷，无毒性，良好的生物相容性以及可再生性，可以作为优良的主体构筑基元制备复合材料。CNC通过蒸发诱导自组装（EISA）将手性向列相结构留在薄膜中，其左手性结构可以选择性反射左旋圆偏振光（L-CPL）。具有多种光学状态的CNC杂化材料作为防伪标签和信息加密材料拥有巨大的应用潜力。本论文基于CNC优秀的光学和自组装性质，主要进行了如下的研究： 一、用于防伪标签的具有双发射圆偏振光的纤维素纳米晶复合材料的制备：通过蒸发诱导自组装（EISA）工艺获得了由CNC和发光客体组成的具有定制形状的双发射荧光CPL材料。选择具有红色荧光发射的Eu3+络合物和具有绿色荧光发射的TPE衍生物四[4-(4''-羧基苯基)苯基]乙烯（TPEC）作为荧光客体，复合薄膜在254nm和365nm激发下分别呈现出明亮的红色和蓝绿色荧光颜色。根据光子带隙效应，薄膜的宽反射带覆盖绿色和红色荧光发射中心，产生了具有不同不对称因子的R-CPL发射，在275nm激发下，615nm处的glum为-0.21，在365nm激发下500nm处的glum为-0.11。众多的光学状态使CNC材料能够用作防伪应用涂层，此外，具有低CNC浓度的CNC-Eu(DA)3-TPEC悬浮液也可以用作不可见油墨。 二、荧光颜色可调的纤维素纳米晶复合薄膜的制备：通过主客体共组装的方法向CNC中引入Ln3+（Eu3+与Tb3+），利用配体的“天线效应”使Ln3+发出特征颜色的荧光，通过改变Eu3+与Tb3+的掺杂比例得到一系列荧光颜色可调的复合薄膜，并对配体与Ln3+之间的能量传递过程进行了探究。PVP的加入使镧系金属配位化合物进一步分散，且赋予薄膜良好的光学透明度，使复合薄膜有望应用于LED灯。由于动态配位键的存在，复合薄膜对pH具有快速且可逆的响应性质，有望应用于pH荧光探针。
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