[發明專利]綠色發光電磁三功能兩層復合納米纖維膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201610765876.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106283397B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 于文生;馬千里;王姿嬌;王進賢;董相廷;楊穎;于輝;劉桂霞
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/4382;D04H1/4374;D01F1/10
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本發明涉及綠色發光電磁三功能兩層復合納米纖維膜及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。本發明包括四個步驟：(1)沉淀法制備油酸包覆的Fe₃O₄納米晶；(2)沉淀法制備Tb(TTA)₃(TPPO)₂配合物；(3)配制紡絲液；(4)制備[Tb(TTA)₃(TPPO)₂/PVP]/[PANI/Fe₃O₄/PAN]綠色發光電磁三功能兩層復合納米纖維膜，采用單軸靜電紡絲技術制備。所制備的綠色發光電磁三功能兩層復合納米纖維膜同時具有良好的綠色發光?導電?磁性三功能。本發明的方法簡單易行，可以批量生產，這種新型的納米結構材料具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，具體說涉及綠色發光電磁三功能兩層復合納米纖維膜及其制備方法。

背景技術

單一功能納米材料的應用范圍有限，而雙功能或多功能納米材料的應用范圍更廣，這類材料更具特色和吸引力，因此，多功能納米材料受到研究者的高度關注。隨著納米科技的發展，納米材料由單一功能，如具有發光特性，導電性或磁性，向著雙功能以及多功能方向發展，如具有磁光、光電或電磁雙功能以及光電磁三功能，這樣可以在一種納米結構材料上實現雙功能或三功能，對納米器件、納米技術和相關的科學與技術的發展具有重要意義。例如，磁性-熒光雙功能納米復合材料為疾病診斷和治療提供了一種新的平臺，由于它們的雙功能性質使疾病的“發現-檢測-治療”成為一體。這種納米復合材料的使用將進一步改進診斷的效率和減少副作用，引起了研究者的高度關注。電磁雙功能納米復合物在雷達波吸收、電磁屏蔽、抗靜電涂層和傳感器等方面具有廣闊的應用前景。

四氧化三鐵Fe₃O₄是一種重要而廣泛應用的磁性材料。人們已經采用多種方法，如沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法、水熱與溶劑熱法、熱分解法、靜電紡絲法等方法成功地制備出了Fe₃O₄納米晶、納米棒、納米線、納米膜、雜化結構、核殼結構納米顆粒等納米材料，技術比較成熟。稀土金屬鋱配合物Tb(TTA)₃(TPPO)₂，Tb³⁺為銪離子，TTA為2-噻吩甲酰三氟丙酮根，TPPO為三苯基氧化膦，因鋱離子獨特的電子構型而成為具有獨特性能的綠色發光材料，如發光強度高、穩定性好、熒光量子產率高、單色性好等優點，是一種廣泛應用的熒光材料。聚苯胺PANI由于其容易合成、電導率高和環境穩定性好等優點，已經成為導電聚合物領域研究的熱點之一。人們已經合成了納米線、納米棒、納米管和納米纖維等一維納米結構的聚苯胺PANI，因此，利用磁性Fe₃O₄納米晶、稀土鋱發光配合物Tb(TTA)₃(TPPO)₂和導電聚苯胺PANI構筑具有光電磁三功能特性的納米材料是理想的物質。

已有的研究已經證明，當深顏色的導電聚苯胺PANI和磁性Fe₃O₄與稀土配合物直接混合，會顯著降低其發光效果，因此要獲得稀土配合物良好的發光效果，必須使稀土配合物與PANI和Fe₃O₄實現有效分離。如果將導電高分子聚苯胺PANI和Fe₃O₄納米晶與聚丙烯腈PAN復合形成納米纖維膜，將稀土配合物Tb(TTA)₃(TPPO)₂與聚乙烯吡咯烷酮PVP復合形成納米纖維膜，再將這兩種薄膜復合到一起形成上下兩層復合膜，就可以實現聚苯胺PANI和Fe₃O₄與稀土配合物有效分離，從而獲得性能良好的綠色發光-導電-磁性三功能兩層復合納米纖維膜，這種新型的膜材料將具有重要的應用前景，目前尚未見相關的文獻報道。