N-杂环芳基水溶性碳点全光谱紫外吸收剂的合成与应用

通过水热法制备出以含N原子的芳香化合物、柠檬酸钠和乙二胺为原料的水溶性碳点紫外吸收剂,并对不同芳香族化合物制备的碳点进行老化试验,最终筛选出具有耐老化性能的碳点(A-CDs),其中,富含-COOH、-NH_(2)等官能团且具有紫外全吸收性能,并进一步通过优化反应条件提高了其吸收性能。将A-CDs与聚乙烯醇(PVA)复合,形成高性能的紫外屏蔽膜。当CDs的质量分数从0.02%增加至0.1%时,紫外透过率从8%降低至3%,说明碳点能在薄膜中稳定存在。同时,碳点的加入可以降低薄膜在紫外照射下的衰老速率,维持薄膜的力学性能。

全波段紫外吸收碳点用于棉织物防紫外线危害

以叶酸为原料,使用一步水热法合成了氮掺杂碳点(CDs)。所制备的碳点在水中具有良好的分散性,实现了单一碳点的全紫外吸收。进一步将CDs水溶液和水性聚氨酯WPU溶液按比例共混,使用浸渍的方式使碳点紫外吸收剂牢固附着于棉织物表面。再对棉织物进行干燥处理,测试了织物的紫外线防护系数、耐水洗性能及力学性能。试验结果表明:经CDs/WPU处理后,棉织物的紫外线抵御能力随碳点含量的增加而增加;当处理棉织物的碳点质量浓度为5 mg/mL时,其UPF值达到46.3,且水洗10次后UPF值仍可保持在40以上,达到较高的紫外防护级别;处理后棉织物的力学性能和柔韧性并没有受到影响。研究结果表明,所制备的碳点有望作为新型紫外吸收剂应用于棉织物的紫外线抵御。