[發明專利]一種熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維的制備方法

無效

• 申請號: 201010601991.0
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102094253A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 孫立國;汪成;謝琛;欒羽佳;栗春影
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: D01F6/50
• 分類號: D01F6/50;D01F1/10;C09K11/88;C09K11/02;D01D5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種多彩熒光纖維的制備方法。

背景技術

隨著科學技術的進步，新的熒光纖維不斷涌現，它在光敏變色材料、熒光裝飾材料、光記錄材料、儲光纖維、光纖維、防偽纖維、光纖等多個領域有著廣泛的應用。量子點由于量子力學的奇妙規則而具有顯著的尺寸效應，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一個有機染料分子只有在吸收合適能量的光子后才能從基態升到較高的激發態，所用的光必須是精確的波長或顏色，這明顯與半導體體相材料不同，而量子點要吸收所有高于其帶隙能量的光子，但所發射的光波長(即顏色)又非常具有尺寸依賴性。所以，單一種類的納米半導體材料就能夠按尺寸變化產生一個發光波長不同的、顏色分明的標記物家族，這是染料分子根本無法實現的。與傳統的染料分子相比，量子點確實具有多種優勢。無機微晶能夠承受多次的激發和光發射，而有機分子卻會分解.持久的穩定性可以讓研究人員更長時間地觀測細胞和組織，并毫無困難地進行界面修飾連接。量于點最大的好處是有豐富的顏色。生物體系的復雜性經常需要同時觀察幾種組分，如果用染料分子染色，則需要不同波長的光來激發，而量于點則不存在這個問題，使用不同大小(進而不同色彩)的納米晶體來標記不同的生物分子。使用單一光源就可以使不同的顆粒能夠被即時監控。量子點特殊的光學性質使得它在生物化學、分子生物學、細胞生物學、蛋白質組學、藥物篩選、生物大分子相互作用等研究中有極大的應用前景。

基于以上原因，使得量子點在熒光纖維的制備中收到了重視。但由于表面效應等原因使得量子點難以均勻的分散在聚合物溶液中形成紡絲液，不易采用靜電紡絲技術制備熒光纖維。目前CdS量子點是以原位生成的辦法包覆在水溶聚合物制成熒光纖維的。而且由于量子點團聚等原因造成了在紫外光照射下，熒光顏色分布較寬，而且容易淬滅，紡絲得到的熒光纖維顏色不均勻。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維的制備方法，本發明的制備方法簡單、經濟，得到的熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維中CdTe量子點分布均勻，顏色均一。

本發明的熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維的制備方法，其是通過以下步驟實現的：一、將100mL超純水、91.3mgCdCl₂·2.5H₂O和0.0617mL巰基乙酸加入三頸瓶中，然后在攪拌狀態下向三頸瓶中滴加NaOH溶液，至pH值為11，再加入6mL質量濃度為2％的NaHTe水溶液，得到反應液，然后在氮氣下加熱至100℃，回流10min、1h、2h、3h或4h，得CdTe量子點懸浮液；

二、向步驟一得到的CdTe量子點懸浮液中加入0.25mL正硅酸乙酯，20.55mL乙醇、9mLH₂O和0.2mL的濃度為28％(質量)氨水，攪拌反應3～5h，得到SiO₂包覆的CdTe量子點微球懸浮液，然后離心沉降得SiO₂包覆的CdTe量子點微球；

三、將步驟二制備得到的SiO₂包覆的CdTe量子點微球溶于聚乙烯醇(PVA)水溶液中，超聲分散得紡絲液，其中SiO₂包覆的CdTe量子點微球與聚乙烯醇的體積比0.2～2∶1，聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇與水的質量比為2∶5；

四、將步驟三制備得的紡絲液通過紡絲工藝得到熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維，即完成熒光亞微米粒子/復合物多彩熒光纖維的制備方法。

本發明步驟二制備得到的SiO₂包覆的CdTe量子點微球的粒徑范圍為50～150nm。

本發明步驟二中還可以通過以下步驟得到SiO₂包覆的CdTe量子點微球：向步驟一得到的CdTe量子點懸浮液中加入3mL正硅酸乙酯，25mL乙醇、0.5mL?H₂O和1.5mL的濃度為28％(質量)氨水，攪拌反應3～5h，得到SiO₂包覆的CdTe量子點微球懸浮液，然后離心沉降得SiO₂包覆的CdTe量子點微球。得到的SiO₂包覆的CdTe量子點微球的粒徑范圍為160～360nm。