专利名称：一种表面修饰玻璃纤维、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及过氧化物检测及处理技术领域，具体涉及一种表面修饰玻璃纤维，同时还涉及该表面修饰玻璃纤维的制备方法及其在过氧化物检测和处理领域的应用。
背景技术：
过氧化物在人体内能产生自由基，而自由基是一类具有未配对电子的原子或原子团，是极活泼、极不稳定、生命期极短的化合物。自由基具有高度的氧化活性，它们极不稳定，会在机体的氧化反应中产生有害化合物，由于具有强氧化性，它们可攻击细胞膜、线粒体膜，与膜中的不饱和脂肪酸反应，造成脂质过氧化增强，脂质过氧化产物又可分解为更多的自由基，引起自由基的连锁反应，因此会造成人体内膜结构的完整性破坏，损害机体的组织和细胞，引起肌肉、肝细胞、DNA、RNA、线粒体等广泛损伤从而引起各种慢性疾病及衰老效应，诸如心脑血管病、肺气肿、溃疡病、类风湿病、帕金森综合征等疾病、甚至会导致男性生殖健康受到危害。进入人体的自由基绝大部分来源于我们每天的饮用水，因此检测并清除水环境中的过氧化物对于人体的健康，提高生活质量就显得非常重要。目前还未见有可实现对过氧化物快速、灵敏的检测、并可有效去除水中的过氧化物的材料和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面修饰玻璃纤维。同时，本发明的目的还在于提供一种表面修饰玻璃纤维的制备方法。本发明的目的还在于提供一种表面修饰玻璃纤维在过氧化物检测及处理中的应用。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种表面修饰玻璃纤维，是以普通玻璃纤维为原料，依次经硅烷偶联剂处理和过氧化物清除剂处理制得，普通玻璃纤维首先经硅烷偶联剂处理，硅烷偶联剂与普通玻璃纤维表面实现化学结合，之后将经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维用过氧化物清除剂处理，过氧化物清除剂与化学结合在普通玻璃纤维表面的硅烷偶联剂发生化学反应，过氧化物清除剂与硅烷偶联剂实现共价键键合，制得表面修饰玻璃纤维。其中所使用的过氧化物清除剂与过氧化物作用后能产生荧光或者自身荧光减弱现象。一种表面修饰玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤 (1)硅烷偶联剂处理
先将硅烷偶联剂与甲醇、水混合，配制成混合溶液A，混合溶液A中甲醇、水和硅烷偶联剂的体积比为甲醇水硅烷偶联剂=(10 40) (0. 5 2) (0. 5 2)，之后向混合溶液A中加入乙酸得混合溶液B，乙酸的用量为乙酸体积混合溶液A体积=1: (50 100000)，之后将预处理过的直径为5 20微米的普通玻璃纤维放入混合溶液B中，超声波震荡5 40分钟，之后再静置10 100分钟，取出，用丙酮冲洗后在100 140°C干燥3
48小时；
(2)过氧化物清除剂处理
配制过氧化物清除剂的DMF溶液，过氧化物清除剂的DMF溶液中过氧化物清除剂的浓度为1. 5 2 mg/ml,向所述过氧化物清除剂的DMF溶液中添加N，N- 二环己基碳二亚胺和 1-羟基苯并三氮唑，之后室温下搅拌0. 5 5小时得混合溶液C，混合溶液C中过氧化物清除剂、N，N-二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三氮唑的重量比为过氧化物清除剂N，N-二环己基碳二亚胺1-羟基苯并三氮唑=(1 2):1: (1 2)，将步骤(1)处理得到的玻璃纤维放入混合溶液C中，室温条件下搅拌6 48小时，之后取出，用丙酮冲洗，再在45 80°C 真空干燥4 10小时，制得表面修饰玻璃纤维。进一步地，所述的预处理是将普通玻璃纤维依次用浓硫酸、质量百分比浓度为 10%的氢氧化钠水溶液、丙酮清洗，之后用二次蒸馏水冲洗，然后干燥。所述硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(NQ-62)中的任一种。所述过氧化物清除剂为Ligand 1或Ligand 2，Ligand 1的化学结构式为
权利要求
1.一种表面修饰玻璃纤维，其特征在于该表面修饰玻璃纤维以普通玻璃纤维为原料，依次经硅烷偶联剂处理和过氧化物清除剂处理制得，普通玻璃纤维首先经硅烷偶联剂处理，硅烷偶联剂与普通玻璃纤维表面实现化学结合，之后将经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维用过氧化物清除剂处理，过氧化物清除剂与化学结合在普通玻璃纤维表面的硅烷偶联剂发生化学反应，过氧化物清除剂与硅烷偶联剂实现键合，制得表面修饰玻璃纤维。
2.—种权利要求1所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)硅烷偶联剂处理先将硅烷偶联剂与甲醇、水混合，配制成混合溶液A，之后向混合溶液A中加入乙酸得混合溶液B，之后将预处理过的直径为5 20微米的普通玻璃纤维放入混合溶液B中，超声波震荡5 40分钟，之后再静置10 100分钟，取出，用丙酮冲洗后在100 140°C干燥 3 8小时；(2)过氧化物清除剂处理配制过氧化物清除剂的DMF溶液，过氧化物清除剂的DMF溶液中过氧化物清除剂的浓度为1. 5 2 mg/ml,向所述过氧化物清除剂的DMF溶液中添加N，N- 二环己基碳二亚胺和 1-羟基苯并三氮唑，之后室温下搅拌0. 5 5小时得混合溶液C，混合溶液C中过氧化物清除齐U、N, N- 二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三氮唑的重量比为过氧化物清除剂N，N- 二环己基碳二亚胺1-羟基苯并三氮唑=(1 2) 1: (1 2)，将步骤(1)处理得到的玻璃纤维放入混合溶液C中，室温条件下搅拌6 48小时，之后取出，用丙酮冲洗，再在45 80°C真空干燥4 10小时，制得表面修饰玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述的预处理是将普通玻璃纤维依次用浓硫酸、质量百分比浓度为10%的氢氧化钠水溶液、 丙酮清洗，之后用二次蒸馏水冲洗，然后干燥。
4.根据权利要求2所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于所述硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
5.根据权利要求2所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于所述过氧化物清除剂为Ligand 1或Ligand 2，Ligand 1的化学结构式为
6.根据权利要求2所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于混合溶液A中甲醇、水和硅烷偶联剂的体积比为甲醇水硅烷偶联剂=(10 40): (0. 5 2): (0. 5 2)。
7.根据权利要求2所述的表面修饰玻璃纤维的制备方法，其特征在于乙酸的用量为 乙酸体积混合溶液A体积=1 (50 100000)。
8.一种权利要求1所述的表面修饰玻璃纤维在过氧化物检测中的应用。
9.根据权利要求8所述的表面修饰玻璃纤维在过氧化物检测中的应用，其特征在于 表面修饰玻璃纤维在过氧化物检测中的应用方法是将表面修饰玻璃纤维放入待测液中， 在50°C搅拌30分钟，之后取出所述表面修饰玻璃纤维，晾干，采用365nm紫外光照射表面修饰玻璃纤维，所述表面修饰玻璃纤维呈现蓝绿色荧光或者与未进行过氧化物检测的表面修饰玻璃纤维相比出现红色荧光减弱时，表明待测液中含有过氧化物，所述表面修饰玻璃纤维呈现蓝紫色或者与未进行过氧化物检测的表面修饰玻璃纤维相比红色荧光无变化时，表明待测液中不含过氧化物。
10.一种权利要求1所述的表面修饰玻璃纤维在水处理中的应用。
全文摘要
本发明涉及过氧化物检测及处理技术领域，具体公开了一种表面修饰玻璃纤维，还公开了一种该表面修饰玻璃纤维的制备方法及其在过氧化物检测和处理领域的应用。该表面修饰玻璃纤维以普通玻璃纤维为原料，依次经硅烷偶联剂处理和过氧化物清除剂处理制得，普通玻璃纤维首先经硅烷偶联剂处理，硅烷偶联剂与普通玻璃纤维表面实现化学结合，之后将经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维用过氧化物清除剂处理，过氧化物清除剂与化学结合在普通玻璃纤维表面的硅烷偶联剂发生化学反应，过氧化物清除剂与硅烷偶联剂键合，制得表面修饰玻璃纤维。本发明的表面修饰玻璃纤维在过氧化物检测和水处理领域具有重要的应用价值，尤其在过氧化物污染较严重区域有广阔的应用前景。
文档编号G01N21/64GK102390937SQ20111022996
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者喻淼, 张宁, 牛静, 王文豪, 赵巍 申请人:黄淮学院