本發(fā)明涉及熒光材料相關(guān)，尤其是涉及一種纖維膜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在化學和材料科學的前沿領(lǐng)域，纖維膜材料因其卓越的物理和化學性質(zhì)而受到了廣泛關(guān)注。這類材料因其獨特的結(jié)構(gòu)特性，如比表面積大、孔隙率高等，在過濾、分離、藥物傳遞以及組織工程等多個關(guān)鍵領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用潛力。盡管傳統(tǒng)的纖維膜材料，如聚丙烯、聚四氟乙烯等，以其優(yōu)異的機械性能和化學穩(wěn)定性贏得了市場的青睞，但在某些特定的應(yīng)用場景，如化學傳感、生物成像等領(lǐng)域，其性能尚顯不足。因此，為了滿足日益增長的高性能材料需求，研發(fā)具備更高生物活性和特定功能性的新型纖維膜材料已成為行業(yè)內(nèi)的迫切需求。

2、在熒光探針的研究領(lǐng)域，四苯乙烯(tpe)類化合物因其獨特的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aie)特性，展現(xiàn)出了卓越的熒光性能。與此同時，3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮(dhpm)類化合物則因其出色的生物活性和化學穩(wěn)定性，在藥物傳遞、生物相容性材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景?？紤]到這兩類化合物的獨特優(yōu)勢，將四苯乙烯與3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮結(jié)合形成的tpe-dhpm類化合物，作為熒光探針，展現(xiàn)出了巨大的潛力和研究價值。

3、然而，在實際應(yīng)用中，將tpe-dhpm類化合物作為熒光探針時，其響應(yīng)速度成為了一個亟待解決的問題。盡管tpe-dhpm類化合物本身具備優(yōu)異的熒光性能，但由于分子間相互作用和擴散限制的存在，熒光探針分子與待測物質(zhì)(如酸堿蒸氣)之間的接觸效率較低，這直接影響了其響應(yīng)速度。

4、因此，若能將tpe-dhpm類化合物制備成纖維膜有望解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種纖維膜，該纖維膜不僅可產(chǎn)生熒光，且對酸堿等刺激響應(yīng)迅速。

2、本發(fā)明還提出上述纖維膜的制備方法。

3、本發(fā)明還提出上述纖維膜的應(yīng)用。

4、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種纖維膜，所述纖維膜的制備原料包括聚合物和四苯乙烯-3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮類化合物，所述四苯乙烯-3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮類化合物的結(jié)構(gòu)式如下：

5、

6、根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，至少具有以下有益效果：本發(fā)明的纖維膜具備出色的熒光性能，不僅熒光強度顯著，更能在酸堿環(huán)境變化時，其熒光顏色在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生顯著的對比度變化。這一特性使得該纖維膜在酸堿檢測領(lǐng)域具有極高的靈敏度和準確性。更令人矚目的是，該纖維膜對酸堿環(huán)境的響應(yīng)速度極快，能在短短1秒內(nèi)作出反應(yīng)，為實時監(jiān)測和快速判斷提供了強有力的技術(shù)支持。因此，在酸堿檢測、環(huán)境監(jiān)測、防偽、紡織品檢測以及需要快速響應(yīng)的工業(yè)控制等領(lǐng)域，本發(fā)明的纖維膜均展現(xiàn)出了巨大的潛在應(yīng)用價值，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了創(chuàng)新性的解決方案。

7、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述聚合物包括醋酸纖維素(ca)、聚苯乙烯(ps)和聚乳酸(pla)中的至少一種。本發(fā)明方案的化合物在不同聚合物基質(zhì)中均具有良好的熒光穩(wěn)定性。

8、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述聚合物與3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮的質(zhì)量比為1：0.01～0.1。如為1：0.05。

9、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述制備原料還包括溶劑，所述溶劑選自dmf(n,n-二甲基甲酰胺)與dcm(二氯甲烷)的混合溶液。

10、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述dmf與dcm的體積比為1：1～3。如1：2。

11、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮與溶劑的質(zhì)量比為1：175～185。如為1：179、1：180等。

12、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述纖維膜的制備過程中用硅油紙為接地收集器。

13、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提出了上述纖維膜的制備方法，包括如下步驟：

14、稱取四苯乙烯-3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮類化合物和聚合物溶于溶劑中，制備靜電紡絲液，將溶液裝入注射器內(nèi)，以0.8～1.2ml/h(優(yōu)選為1.0ml/h)的速度擠出噴絲頭，使其在高壓靜電作用下成絲；其中，紡絲電壓為15～20kv(優(yōu)選為17kv)，工作距離是11～15cm(優(yōu)選為13cm)；

15、所述四苯乙烯-3,4-二氫嘧啶-2(1h)-酮的結(jié)構(gòu)式如下：

16、

17、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述纖維膜的制備過程中用硅油紙為接地收集器。

18、根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提出了上述纖維膜在檢測或防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用。

19、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述檢測包括如下檢測內(nèi)容中的至少一種：

20、1)酸性物質(zhì)；

21、2)紡織品損傷。

22、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述損傷是指由力學引起的損傷；優(yōu)選地，所述力學為機械力，更優(yōu)選為包括刮擦、碰撞。

23、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述檢測，包括如下步驟：將檢測內(nèi)容施加于纖維膜中，通過紫外光源作為激發(fā)光源照射所述化合物，觀察熒光變化。

24、在本發(fā)明的一些實施方式中，施加到待測產(chǎn)品表面或內(nèi)部即可，無需通過光引發(fā)聚合等復(fù)雜操作，本發(fā)明方案的檢測方法操作簡便，檢測效率高，可實現(xiàn)批量全自動化檢測，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

25、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式中，所述施加包括涂覆、浸漬、熏蒸中的至少一種。通過涂覆、浸漬或熏蒸等操作使檢測內(nèi)容施加于待測產(chǎn)品表面，操作簡便。

26、在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式中，所述紫外光源的波長為320nm～405nm；優(yōu)選為345nm～385nm；更優(yōu)選為365nm。

27、根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式的應(yīng)用，至少具有以下有益效果：本發(fā)明方案化合物具有較強的熒光，同時，在制備成纖維膜后，由于其比表面積更大，使得其對外界刺激的響應(yīng)更迅速。本發(fā)明方案纖維膜對酸堿響應(yīng)迅速，且對酸熏響應(yīng)可低至1s內(nèi)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

28、根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提出了一種應(yīng)力檢測方法，包括如下步驟：使上述纖維膜附著于待檢測產(chǎn)品表面和/或內(nèi)部，通過機械力作用于所述待檢測產(chǎn)品實現(xiàn)力致響應(yīng)并通過紫外光源作為激發(fā)光源照射所述纖維膜，觀察熒光強度變化檢測應(yīng)力變化。

29、根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提出了上述纖維膜在制備玩具、形狀記憶材料、抗沖擊防護材料、力傳感器材料、力學探針材料中的應(yīng)用。

30、一種材料，包含上述纖維膜；其中，所述材料能夠用于制備如下產(chǎn)品中的至少一種：

31、1)玩具；

32、2)形狀記憶材料；

33、3)抗沖擊防護材料；

34、4)力傳感器材料；

35、5)力學探針材料；

36、6)光學開關(guān)材料；

37、7)防偽材料；

38、8)柔性電子產(chǎn)品；

39、9)智能包裝材料。

40、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。