[发明专利]一种具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料，其特征在于，为PVA/PC/Tb，由PC和Tb形成的稀土铽配合物均匀分布于由PVA和PC形成的三维网络中，所述稀土铽配合物中的Tb通过配位键与所述三维网络结合，所述PVA为聚乙烯醇，所述PC为2,3-吡啶二甲酸壳聚糖，所述Tb为稀土铽离子。

2.根据权利要求1所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料，其特征在于，所述PVA与PC结合形成所述三维网络，随后Tb与所述三维网络中的PC结合形成所述稀土铽配合物。

3.根据权利要求2所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料，其特征在于，

所述PC的羧基官能团与Tb以配位键结合形成所述稀土铽配合物；和/或，

所述PVA与PC通过氢键相连形成所述三维网络；和/或，

所述PVA与PVA分子链之间通过环氧氯丙烷进行化学交联；和/或，

所述水凝胶材料的分解温度为215℃。

4.一种如权利要求1～3任一项所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

配置PC溶液，将PVA加入到PC溶液中，60℃下搅拌至充分溶解；

加入环氧氯丙烷溶液，充分搅拌均匀；

加入氢氧化钠溶液，充分搅拌均匀；

倒入模具中，然后在-25℃条件下冷冻；

在水中解冻，用大量去离子水洗涤；

浸泡到TbCl₃溶液中，然后用大量去离子水洗涤。

5.根据权利要求4所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料的制备方法，其特征在于，

所述PC溶液的质量百分比浓度为1.9～3.8％；和/或，

所述PVA在PC溶液中的质量百分比浓度为2～12％；和/或，

所述环氧氯丙烷在PC溶液中的体积百分数为7～15％；和/或，

所述氢氧化钠的摩尔浓度为0.01～0.06M；和/或，

所述冷冻的时间为12～48h；和/或，

所述Tb溶液为TbCl₃溶液，其摩尔浓度为0.01～0.20M。

6.根据权利要求5所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料的制备方法，其特征在于，

所述PC溶液的质量百分比浓度为2.0～3.0％；和/或，

所述环氧氯丙烷在PC溶液中的体积百分数为8～12％；和/或，

所述氢氧化钠的摩尔浓度为0.02～0.04M；和/或，

所述冷冻的时间为16～40h；和/或，

Tb溶液的摩尔浓度为0.02～0.16M。

7.根据权利要求4所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料的制备方法，其特征在于，在将PVA加入到PC溶液之前，还包括制备PC步骤，其包括：

在醋酸溶液中加入壳聚糖，室温下搅拌至充分溶解；

加入2,3-吡啶二甲酸酸酐的吡啶溶液，充分搅拌；

用氢氧化钠溶液调pH至中性，充分反应；

转移至透析袋中透析；

高速离心后蒸干水分。

8.根据权利要求7所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料的制备方法，其特征在于，

所述醋酸溶液的体积百分比浓度为2～5％；和/或，

所述壳聚糖在醋酸溶液中的质量百分比浓度为1.5％；和/或，

所述2,3-吡啶二甲酸酸酐的吡啶溶液的摩尔浓度为0.35～0.46M；和/或，

所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为2～3M

所述反应的时间为12～48h。

9.一种如权利要求1～3任一项所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料或如权利要求4～8任一项所述方法制备的具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料作为荧光材料的应用。

10.根据权利要求9所述具有高机械性能的绿色发光水凝胶材料作为荧光材料的应用，其特征在于，所述绿色发光水凝胶材料用于识别三乙胺。