论文部分内容阅读
卟啉是卟吩环上拥有取代基的一类大π共轭平面结构的有机化合物，具有优异的电磁性、光敏性和化学催化活性等。现有报道的卟啉气体传感器常采用负载卟啉的LB膜，这种材料的比表面积较低，对气体的吸附能力较弱，检测气体的灵敏度不高。表面具有多孔结构的超细纤维有较高的比表面积，对气体的吸附能力强，将其负载卟啉用于毒气检测，能提高检测灵敏度。 本文基于聚合物/溶剂/非溶剂三元体系相分离机理，对PLA/DCM/THF溶液进行静电纺丝，能简单、有效地制备PLA多孔纳微纤维，并用来负载卟啉及其金属络合物。探讨了PLA质量分数、DCM/THF体积比、卟啉掺杂量，以及纺丝电压、纺丝速率和接收距离对静电纺丝过程及纤维直径和表面孔分布的影响。对所得纤维膜进行FE-SEM、BET、FT-IR、XRD、TG和力学性能分析;研究了卟啉/PLA多孔纳微纤维膜的气敏性能，并用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis absorptionspectrum)和荧光发射光谱(fluorescence emission spectrum)进行表征。 研究结果表明:当PLA质量分数为11 wt％，DCM/THF体积比为4∶1，纺丝电压18kV、纺丝速率1.0 mL/h、接收距离18 cm时，可以纺制出形貌较好且性能优良的卟啉/PLA多孔纳微纤维膜。TPP含量为2.0 mg/mL的TPP/PLA多孔纳微纤维膜在室温下与0.5 ppm HC1气体接触时即可在5s迅速由粉红色转变为绿色，灵敏度为90％;ZnTPP含量为2.0 mg/mL的ZnTPP/PLA多孔纳微纤维膜在气体检测方面具有选择性，对有较强供电子能力的Lewis碱性气体具有敏感性能，可以检测NH3和特定的VOCs气体。当用N2对反应后的膜进行吹扫脱吸附处理后，其颜色和光谱得以恢复，说明卟啉/PLA多孔纳微纤维膜可以重复用于HC1、NH3和VOCs气体的检测。这一研究为开发监测有毒气体的智能服装或家纺产品提供了条件。