DOI: 10.1007/s10924-022-02625-9

使用苯丙氨酸和赖氨酸合成超支化聚（苯丙氨酸-赖氨酸）（HBPL），然后将其与聚乙烯醇（PVA）聚合物混合，以静电纺丝PVA/HBPL荧光纳米纤维垫（FNM），这是水溶液中Cu2+离子的优良传感材料。本工作研究了PVA/HBPL FNM的力学性能、荧光性能与Cu2+离子传感之间的关系。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外（FTIR）光谱、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）、荧光光谱和拉伸仪对不同PVA和HBPL质量比的PVA/HBPL FNM进行了表征。为了进一步提高PVA/HBPL FNM的水溶性，制备了热交联（TCL）-PVA/HBPL FMM。结果表明，纯PVA FNM在任何激发波长下都不能发出荧光，而PVA/HBPL FNM在激发波长为330-385nm和450-480nm时分别发出蓝色荧光和绿色荧光。PVA/HBPL FNM的拉伸强度和杨氏模量分别为8.67MPa和342.92MPa，比纯PVA NM高43.1%和242.7%。此外，与未交联的FNM相比，TCL-PVA/HBPL FNM的溶解率明显降低。值得注意的是，TCL-PVA/HBPL FNM对Cu2+具有较高的识别能力和选择性，可作为金属离子检测传感器。此外，在5µM至100µM范围内，其荧光强度和Cu2+浓度之间呈线性关系。所制备的TCL-PVA/HBPL FNM具有较高的机械和荧光性能，这使其有望用于重金属离子检测传感器。

图1.不同共混比的PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的SEM图像和纤维直径分布图：a）纯PVA，b-g）9:1、8:1、7:1、6:1、5:1和4:1

图2.a）HBPL、纯PVA纳米纤维膜和PVA/HBPL纳米纤维膜，以及b）具有不同质量比（9:1、8:1、7:1、6:1、5:1和4:1）的PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的FTIR光谱

图3.纯PVA和具有不同质量比的PVA/HBPL纳米纤维垫的DSC熔融曲线

图4.HBPL、纯PVA和PVA/HBPL纳米纤维垫的TG（a）和DTG（b）曲线

图5.a）HBPL、纯PVA纳米纤维垫和PVA/HBPL纳米纤维垫的荧光发射光谱。b）具有不同质量比的PVA/HBPL纳米纤维垫的荧光发射光谱

图6.不同波长下纯PVA纳米纤维垫（a-c）和具有不同质量比的PVA/HBPL纳米纤维垫（d-r）的荧光显微照片

图7.浸渍前未交联PVA/HBPL荧光纳米纤维垫的表面形态（a）。浸渍前（b）和浸渍后（e）的MCL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫，浸渍前（c）和浸渍后（f）的GACL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫，浸渍前（d）和浸渍后（g）的TCL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫

图8.不同交联方法处理的PVA/HBPL荧光纳米纤维垫的溶解度（a）、FTIR（b）和荧光光谱（c）。不同波长下未交联的PVA/HBPL荧光纳米纤维垫（d-f）、TCL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫（g-i）、GACL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫（j-l）和MCL-PVA/HBPL荧光纳米纤维垫（m-o）的荧光显微照片

图9.不同金属离子水溶液（50µM）存在下垫子的荧光响应

图10.荧光强度随Cu2+浓度的变化（a）。不同浸泡时间后荧光强度的变化（b）

图11.各种金属溶液的荧光强度随Cu2+的变化