[发明专利]1,4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔膜及制备方法和用途，尤其是一种1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜及其制备方法和用途。

背景技术

铬是人体营养所必需的痕量元素之一，对人体的糖类、脂肪、蛋白质、核酸代谢等发挥着重要的作用。但是，铬是一种致癌物质，并能诱导有机体的突变。过量的铬能够与DNA结合，破坏细胞的结构并损害细胞的成分。因此，对饮用水、食品、环境中存在的痕量铬的快速检测尤为重要。目前，人们检测三价铬离子(Cr³⁺)的方法主要有如下几种：

(1)质谱法(C.Danielle，S.Peter，H.Xiandeng，Appl.Spectrosc.2005，59，1427)；

(2)原子吸收光谱法(K.O.Saygi，M.Tuzen.J.Hazardous Mater.2008，153，1009.)；

(3)原子发射光谱法(T.Sumida，T.Ikenoue，K.Hamada.Talanta.2005，68，388.)；

(4)电化学方法(S.Xing，H.Xu，G.Shi，J.Chen，L.Zeng，L.Jin.Electroanalysis.2009，21，1678.)；

(5)比色法(K.Ndung，D.Jane，N.Mathiasson.Analyst.1999，124，1367.)。

与以上已有的分析方法相比，荧光分析法虽具有灵敏度高、选择性好、获取数据简单等优势，但却苦于没有合适的荧光传感材料来实现对低浓度三价铬离子的快速探测。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服上述各种技术方案的局限性，提供一种具有较高的灵敏度和选择性，以适用于荧光分析法使用的1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的制备方法。

本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜为纳米纤维组成的多孔网状结构；

所述纳米纤维的直径为300～500nm，其表面布满微孔；

所述表面布满微孔的纳米纤维由纤维素、1，4-二羟基蒽醌和二价铜离子构成，所述纤维素、1，4-二羟基蒽醌和二价铜离子之间的质量比为75～85∶1∶1.8～2.2。

作为1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的进一步改进，所述的微孔的孔直径为分子级。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的制备方法包括静电纺丝法，特别是完成步骤如下：

步骤1，先将醋酸纤维素、1，4-二羟基蒽醌、三水硝酸铜和溶剂按照重量百分比为7.5～8.5wt％∶0.1wt％∶0.18～0.22wt％∶91.22～92.18wt％的比例相混合，其中，溶剂为丙酮去离子水混合溶液，得到纺丝溶液，再将纺丝溶液置于静电纺丝机上进行至少3min的静电纺丝，得到掺杂有1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子的醋酸纤维素纳米纤维组成的多孔膜；

步骤2，将掺杂有1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子的醋酸纤维素纳米纤维组成的多孔膜置于氢氧化钠溶液中浸泡至少24h，制得1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜。

作为1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的制备方法的进一步改进，所述的丙酮去离子水混合溶液由体积比为5∶1的丙酮与去离子水混合而成；所述的静电纺丝时的正负极之间的距离为10cm，静电电压为26kV，纺丝溶液的流速为0.001mL/s，纳米纤维由接地的铝板收集；所述的氢氧化钠溶液的浓度为50mmol/L。

为解决本发明的还有一个技术问题，所采用的还有一个技术方案为：上述1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜的用途为：

将1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜置于受三价铬离子污染的水中，先使用紫外光对其进行照射，再使用荧光光谱仪测量1，4-二羟基蒽醌与二价铜离子掺杂纤维素组成的多孔膜中的1，4-二羟基蒽醌的荧光发射光谱强度，得到三价铬离子的含量。