Verbesserte Photolumineszenz von Curcuma longa-Extrakten durch Chitosan-vermittelte Energieübertragung für Textilauthentifizierungsanwendungen

Zusammenfassung

Photolumineszenz ist einer der effektivsten Authentifizierungsmechanismen, die heute verwendet werden. Die Verwendung und Verbesserung von Materialien natürlichen Ursprungs mit inhärenten photolumineszierenden Eigenschaften und deren Einarbeitung in Stoffsubstrate kann zur Entwicklung grüner, nachhaltiger und funktionaler Textilien für intelligente Anwendungen führen.

Zusammenfassung

Farbstoffe für Sicherheitsmarkierungen spielen eine entscheidende Rolle beim Schutz der Integrität von Produkten in verschiedenen Bereichen, wie z. B. Textilien, Pharmazeutika, Lebensmittel und Fertigung. Die meisten handelsüblichen Farbstoffe, die als Sicherheitskennzeichnung verwendet werden, sind jedoch teuer und können giftige und schädliche Substanzen enthalten, die ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Curcumin, eine natürliche phenolische Verbindung, die in Kurkuma vorkommt, besitzt neben seiner leuchtend gelben Farbe ausgeprägte photolumineszierende Eigenschaften, was es zu einem potenziellen Kandidaten für Authentifizierungsanwendungen macht. Diese Studie zeigt einen kostengünstigen und umweltfreundlichen Ansatz zur Entwicklung verbesserter photolumineszierender Emissionen von Curcumin-Farbstoffen für die Textilauthentifizierung. Curcumin wurde aus C. longa mit einer schallunterstützten Lösungsmittelextraktionsmethode extrahiert. Der Extrakt wurde tauchbeschichtet und in die textilen Substrate eingefärbt. Chitosan wurde als Mittel zur Stabilisierung des Curcumins und als Co-Sensibilisierungsmittel eingeführt. Die Co-Sensibilisierung von Curcumin mit Chitosan löst die Energieübertragung aus, um die Leuchtintensität zu erhöhen. Der UV-sichtbare Absorptionspeak bei 424 nm ist mit der charakteristischen Absorption von Curcumin verbunden. Die Photolumineszenzmessungen zeigten eine breite Emissionsspitze bei 545 nm mit einer signifikanten Verstärkung, die auf den durch Chitosan induzierten Energietransfer zurückzuführen ist, was ein großes Potenzial als natürlich gewonnener Photolumineszenzfarbstoff für Authentifizierungsanwendungen zeigt.

Einleitung

Fälschungen gelten in weit verbreiteten Industrien auf der ganzen Welt als Geißel. Der rasche Anstieg gefälschter Produkte auf dem Markt verursacht wirtschaftliche Verwüstungen, die den Lebensunterhalt des Haupterfinders beeinträchtigen 1,2,3,4,5,6. Dies wurde 2020⁷ aufgrund der anhaltenden Besorgnis über neu auftretende gefälschte Produkte in den Vordergrund gerückt, wie der zunehmende Trend zu Veröffentlichungen zeigt, die in ihren Titeln aus dem ....

Protokoll

1. Extraktion von Curcumin

1. Wiegen Sie 3 g C. longa-Pulver in einem 50-ml-Zentrifugenröhrchen.
   HINWEIS: Ein 50-ml-Zentrifugenröhrchen wurde verwendet, um den Zentrifugationsprozess zu vereinfachen und die Extraktion in einem einzigen Behälter durchzuführen.
2. Geben Sie 38 ml Ethanol (AR, 99%) in das Zentrifugenröhrchen. Schütteln Sie das Röhrchen vorsichtig, um eine gründliche Vermischung des Ethanols mit dem C. longa-Pulver zu gewährleisten.
3. Beschallen Sie die Röhre 30 Minuten lang im normalen Schallmodus und bei hoher Intensität für die Extraktion.
4. Um die Feststoffe zu trennen, zentrifugieren....

Diskussion

Die Textilveredelung ist in der Industrie gängige Praxis, um den Stoffen zusätzliche funktionelle Eigenschaften zu verleihen, die sie für bestimmte Anwendungen besser geeignet machen 45,47,48. In dieser Studie wurde das extrahierte Curcumin als natürlicher Farbstoff verwendet, um als Authentifizierungsmechanismen für Textilanwendungen zu dienen. Die Protokolle betonen nicht nur die Extraktion von Curcumin aus Kurkuma, sonde.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
(Curcumin) C. longa, spray dried	N/A	N/A	Naturally Sourced
100 mL Graduated Cylinder	n/a
10 mL Serological Pipette	n/a
200 mL Beaker	n/a
365 nm UV Light	AloneFire		SV004 LG
50 mL Centeifuge Tube	n/a
AATCC Multitester Fabric	Testfabrics, Inc.	401002	AATCC Multifiber test fabric # 1 precut pieces of 2 X 2 inches, Heat Sealed
Analytical Balance	Satorius		BSA 224S-CW
Aspirator	n/a
ATR- FTIR	Bruker		Bruker Tensor II
Centrifuge	Hermle Labortechnik GmbH		Z 206 A
Chitosan	Tokyo Chemical Industries	9012-76-4
Digital  Camera	ToupTek		XCAM1080PHB
Drying Rack	n/a
Ethanol	Chem-Supply	64-17-5	Undenatured, 99.9% purity
Glacial Acetic Acid	RCI-Labscan	64-19-7	AR Grade, 99.8% purity
Glass Slide	n/a
Iron Clamp	n/a
Iron Stand	n/a
Magnetic Stirrer	Corning		PC-620D
Pasteur Pipette	n/a
Propan-2-ol	RCI-Labscan	67-63-0	AR Grade, 99.8% purity
Sonicator	Jeio Tech Inc.		UCS-20
Spectrofluorometer	Horiba (Jovin Yvon)		Horiba Fluoromax Plus
Stirring Bar	n/a
UV-Vis Spectrophotometer	Agilent		Cary UV 100
Wash bottle	n/a
Zoom Stereo Microscope	Olympus		SZ61