增强的光致发光 姜黄 基于壳聚糖介导能量转移的纺织品认证应用提取方法

许多姜黄属植物研究人员专注于其在医药和化妆品领域的应用，但极少有人深入研究其光致发光特性。本研究展示了一种简便、经济且环保的方法，可增强姜黄染料的光致发光性能，旨在推动其在纺织品上的隐蔽标记应用。

目前的研究进展主要集中在制备多种发光材料，例如无机量子点、碳点、钙钛矿以及合成有机染料。光致发光材料的近期技术进步通常集中于其工业应用，如发光二极管（LED）。有趣的是，这些相同的光致发光材料，从有机颜料到无机磷光体和量子点，在合理的实验设计下，也可作为防伪应用的可行前驱体。

本实验的主要挑战在于确保所收集结果的质量。我们已优化实验流程，不仅能够保证数据的准确性，还能高效地实现这一目标，从而为对纺织品和光致发光感兴趣的研究人员提供简便的重复实验条件。为了将姜黄素固着在纺织品上，采用了铁、铝和铜等传统金属媒染剂。

然而，染色后废水中存在的金属可能带来环境风险。本研究利用来自螃蟹和虾类的副产物壳聚糖，作为将姜黄素固着于织物上的替代媒染剂，可提供优异的色牢度性能。为开始对姜黄提取物（Curcuma longa）进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征，首先使用异丙醇清洁ATR晶体两次，然后在仪器上选择“测量”选项，并点击“基本”标签。

使用巴斯德移液管，将 0.3 毫升粗姜黄（Curcuma longa）提取物加到 ATR 晶体上。然后，单击“测量”，接着选择“高级”并设置文件名，再按“基本”标签，测量干燥提取物的红外透射率。为了进行提取物的紫外-可见光测量，首先将分光光度计开启 15 至 30 分钟，然后用乙醇填充参比池。

接下来，单击设置选项和携带选项卡以设定测量参数。将扫描时间设为 0.1 秒，数据间隔设为 1 纳米，扫描速率为 600 纳米每分钟。然后，将波长范围设为从 200 纳米到 700 纳米。

用乙醇作为溶剂，将姜黄（Curcuma longa）提取物稀释至25毫升，稀释倍数为1到100。将3.5毫升稀释后的提取物转移至比色皿中，测定其吸光度。第一次测量后，用乙醇清洗比色皿。

用稀释后的提取物彻底冲洗比色皿，然后用待测溶液充满比色皿，以确保吸光度测量的准确性。提取物的傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示在多个波长处有显著峰，对应于其官能团。紫外光谱（UV）分析显示吸收谱带较宽，范围为350至500纳米。

吸光度与浓度之间的正相关性表现出良好的线性关系。首先，在测量前将荧光分光光度计预热15至30分钟，然后点击“测量”，并将积分时间设置为0.1秒，步长设为1纳米，狭缝宽度设为1纳米，信号公式设为S1c/R1c。接下来，使用巴斯德移液管小心地将3.5毫升稀释的姜黄（Curcuma longa）提取物转移至石英比色皿中。

使用365纳米激发光源测量发射光谱，并将发射波长范围设置为380纳米至625纳米。根据样品发射最强的波长测量其激发光谱。将激发波长范围的下限设为330纳米，上限设为监测的发射波长减去15纳米。

使用最高激发波长重新测量样品的发射光谱。将发射波长范围设置为从激发波长加15纳米开始，至625纳米结束。接下来，对于姜黄提取物的所有稀释浓度，将激发波长范围固定在330至435纳米之间，发射波长范围设置在450至650纳米之间。

然后，用乙醇清洗比色皿，并测量剩余稀释液的发射光谱。为测量壳聚糖的发射激发矩阵，将狭缝宽度设置为1纳米，积分时间为0.1秒。发射波长范围为300至370纳米，激发波长范围为385至450纳米。

然后，将壳聚糖溶液转移至已清洗的比色皿中，并将其放入分光光度计内，测量其发射-激发矩阵。将多用途测试织物覆盖在傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）的ATR晶体上，随后测定该织物的红外透射率。为对染有壳聚糖的织物进行荧光分析，需将织物置于仪器的样品 holder 中。

用玻璃片将织物固定在窗口中央位置。然后，将积分时间设为 0.1 秒，步长设为 1 纳米，狭缝宽度设为 0.6 纳米，信号公式设为 S1c/R1c，设置发射波长范围为 380 至 635 纳米，并在 365 纳米处测量荧光。利用光致发光分析确定的最高激发波长，测量样品的发射光谱。

在激发波长基础上增加15纳米，并将其设为发射波长范围的下限。将上限设为625纳米。最后，在365纳米处测量1至50倍稀释的壳聚糖整理姜黄染色织物的发射光谱。

为了进行织物的形态学分析，首先将一个365纳米的手持紫外光源安装在铁架台上，并将其对准体视显微镜。接着，将织物放置在载物台上，并打开白光光源。

将放大倍数调至最低以定位目标成像区域。将放大倍数提高至四倍，并使用细调焦旋钮优化图像焦点。利用内置成像软件插入比例尺并采集图像。

为确保成像的一致性，将曝光补偿设为100，曝光时间设为100毫秒，增益设为20。然后，将红色色相值调整为27，绿色调整为32，蓝色调整为23。最后，将锐度调整为75，降噪调整为35，饱和度调整为50，伽马调整为6，对比度调整为50。

关闭白光光源后，打开紫外灯。随后，使用相同的成像参数对所有织物进行成像。多组测试织物的紫外分析结果显示，姜黄素溶液在不同浓度下均成功沉积于织物上。

姜黄素类壳聚糖染料染色织物的光致发光发射光谱显示出增强的光学特性。