废旧棉纺织品再生制浆及荧光功能化改性应用研究

废旧棉纺织品产生量大,传统的处理方法会造成环境污染和资源浪费。通过化学制浆过程将废旧棉纺织品制备成棉纤维,对再生棉纤维进行功能化改性,是构建再生纤维功能材料的有效途径。再生纤维具有良好的生物相容性和生物可降解性以及低毒性,可应用于生物、医学和材料等领域。荧光探针在生物检测领域是一个重要工具,可用于生物体内特定物质的追踪检测。本论文采用废旧棉纺织品再生得到的棉纤维、壳聚糖为基础,与荧光检测结合构建了一系列基于再Tezacaftor纯度生聚糖的荧光检测材料,应用于环境及体内甲醛、一氧化碳、过氧化氢等活性物种的荧光成像检测。(1)传统直接将废旧棉纺织品焚烧或掩埋的处理方法造成对环境的污染以及资源的浪费。因此,通过对废旧棉纺织品进行回收后,经过蒸煮、磨浆和漂白处理。通过探究不同条件对所获得棉浆粕或棉纤维的聚合度和白度的影响。通过扫描电子显微镜和生物显微镜观察不同磨浆时间对棉纤维分丝帚化的影响。最终获得确定聚合度和白度的棉纤维,为进一步的改性应用提供良好的基础。(2)甲醛作为一种室内空气污染物,因其毒性大、范围广以及发病时间长而严重威胁着人类健康。因此,发展灵敏的检测和去除室内Torin 1体内实验剂量甲醛的方法至关重要。本章以废旧棉再生浆为基础,构建了一种对甲醛具有较高灵敏度的可视化甲醛检测和去除方法。通过加入比率荧光探针RP,气凝胶在含甲醛的大气中显示高达600倍的荧光增强(F_(540)/F_(450))。另外,对气凝胶的组成进行了优化,并通过应力-应变分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对气凝胶的物理性质和对甲醛的响应进行检测。气凝胶吸附甲醛前后的X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱变换结果表明,气凝胶中超过70%的NH_2基团被甲醛消耗。另外,RP在溶液中表现出快速的甲醛荧光响应和高选择性,也可应用于斑马鱼中甲醛的检测伴有明显的荧光变化。(3)一氧化碳(CO)是最重要的信号分子之一,在人的生理和病理调节过程中起着重要作用。在本研究中,我们设计了一种新型的钯基复合物(Pd-BNP-OH)用Farmed deer于内源性CO检测。对Pd-BNP-OH的结构和形貌进行了SEM,XPS和NMR表征分析。当Pd-BNP-OH与CO反应时,在波长为510 nm荧光强度明显增强。此外,Pd-BNP-OH在PBS缓冲液中对CO具有较高的稳定性和选择性。因此,我们制备了负载Pd-BNP-OH的棉纤维纸基材料,检测空气中的CO。另外,在生物实验中,Pd-BNP-OH在细胞环境中细胞毒性小,在外源性和内源性细胞实验中CO存在时观察到荧光开启,出现明亮荧光。然后,Pd-BNP-OH应用于活斑马鱼CO的单光子和双光子激光共聚焦成像。值得注意的是,Pd-BNP-OH具有优良的双光子特性、可控结构和较高的生物相容性。这些特性使探针能够成功检测活生物体内源性产生的CO。(4)过氧化氢(H_2O_2)作为一种重要的活性氧(ROS),维持生物体内的氧化还原平衡。H_2O_2浓度失衡与许多疾病的发生有关。传统的小分子荧光探针存在细胞毒性和易代谢清除的缺点。在此基础上,构建了壳聚糖双光子荧光纳米探针(DC-BI),并将其应用于活体H_2O_2的检测。DC-BI由壳聚糖纳米颗粒和具有H_2O_2响应性的萘酰亚胺类似物(BI)双光子荧光团组成。采用NMR、FTIR、XPS、XRD、DLS和MLS等方法对DC-BI的结构进行了表征。研究表明,纳米探针DC-BI具有更好的分布稳定性和更小的细胞毒性。H_2O_2存在时,其吸收光谱和发射光谱均发生显著变化,580 nm处的荧光强度明显增强。此外,荧光成像结果表明DC-BI能够成功应用于细胞和斑马鱼内源性H_2O_2。基于壳聚糖的DC-BI纳米探针的设计和开发,为纳米探针的构建提供了一个具有良好分布稳定性、双光子特性和生物相容性的例子。