[發(fā)明專(zhuān)利]互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料制法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310316017.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103361766B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪成;虢德超;閆爾云;王淑紅;孫治堯;藏琳琳;高洋;魯鏑思;倪亮;孫立國(guó);閆鵬飛;曹曉?xún)€
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D01F6/94
• 分類(lèi)號(hào): D01F6/94;D01F1/10;C08G61/12;H01L51/54
• 代理公司: 哈爾濱東方專(zhuān)利事務(wù)所23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料制法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

在有機(jī)聚合物藍(lán)光材料中，有機(jī)聚芴及其衍生物由于具有熒光量子效率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)良的綜合性能而作為最有前景的藍(lán)光材料被廣泛研究，然而有機(jī)聚烷基芴作為藍(lán)光材料制作的器件，存在的最大缺陷是在器件長(zhǎng)時(shí)間工作或受熱情況下，在530~540nm出現(xiàn)長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光，發(fā)光顏色從純藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠色，從而導(dǎo)致色純度下降。

關(guān)于有機(jī)聚芴的長(zhǎng)波發(fā)射起源問(wèn)題，早期有人認(rèn)為是由于有機(jī)聚芴鏈間的聚集而形成激子發(fā)射、即綠光峰為激子發(fā)射峰；而最近更多研究者則傾向于由于氧化的原因，聚芴的C-9位變成芴酮，綠光峰為芴酮的發(fā)射峰。為了解決芴的長(zhǎng)波發(fā)射問(wèn)題，Scherf?U等提出了引入大體積位阻單元對(duì)有機(jī)聚芴進(jìn)行封端的策略；Müllen等采取了有機(jī)聚芴的C-9位樹(shù)枝化的策略；黃維等提出通過(guò)螺二芴來(lái)抑制鏈間聚集以達(dá)到高效穩(wěn)定的藍(lán)光發(fā)射。另外在共軛有機(jī)聚合物主鏈中引入扭曲結(jié)構(gòu)也是抑制聚芴長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光的有效方法，例如接入3,6-咔唑、3,6-硅芴和二苯并噻吩等。曹鏞等報(bào)道了以烷基芴和扭曲結(jié)構(gòu)的3,9-咔唑交替共聚物作為發(fā)光材料，所制備的相應(yīng)器件有效地抑制了長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光，獲得了高效穩(wěn)定的藍(lán)光。

Scherf?U等將芴同三苯胺共聚，合成了雙極性的材料（PFA-OXD），該聚合物顯示了很好的熱穩(wěn)定性能，Tg高達(dá)306℃，HOMO能級(jí)達(dá)到-5.2eV，器件ITO/PEDOT/PFA-OXD/TPBI/鎂:銀的CIE色坐標(biāo)為（0.13，0.14），最大亮度7128?cd/m²，電流效率達(dá)到2.07?cd/A。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料制備方法及應(yīng)用。

上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料的制備方法，該方法包括：合成聚苯胺，采用Suzuki偶合反應(yīng)，利用已獲得N,N-雙(4-溴苯基)-4-(4-苯氧基)苯胺單體合成聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]；制備可溶性碳納米管；將獲得的聚苯胺和碳納米管溶解在溶劑中，利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料，制備互穿結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維材料的電致發(fā)光器件。

所述的互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料的制備方法，所述的合成聚苯胺的反應(yīng)式如下式所示：

，

提純獲得的N,N-雙(4-溴苯基)-4-(4-苯氧基)苯胺（Mon）單體并與9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸順（1,3-丙二醇）酯進(jìn)行聚合獲得聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]；

具體步驟為：以精制甲苯為溶劑，其中，1mmol苯胺單體加入甲苯10～25mL，采用9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸順（1,3-丙二醇）酯和單體Mon，按照摩爾比為1:1.0～1:1.1加入，加入比例為1:25～1:30的鈀催化劑Pd(PPh₃)₄，所述的鈀催化劑Pd(PPh₃)₄與9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸順（1，3-丙二醇）酯的比例為1:25～1:30，加入與甲苯等體積的2～3M的碳酸鈉溶液，在高純氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)下，通過(guò)Suzuki偶合反應(yīng)制備含芴的聚苯胺。

所述的一種互穿結(jié)構(gòu)聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料的制備方法，所述的將獲得的聚苯胺和碳納米管溶解在溶劑中，加入可溶性碳納米管，含量為0.5~10.0%（wt.%），在10~30℃條件下，利用高壓靜電紡絲技術(shù)，調(diào)節(jié)紡絲電壓為10～30kV，發(fā)射電極和接收電極之間的距離為5～30cm，利用微量注射泵控制液體的流量，即可在接收電極上獲得聚苯胺/碳納米管復(fù)合納米纖維材料，納米纖維材料的平均直徑為100～700nm；纖維長(zhǎng)度為20μm～20cm。