[發明專利]一種具有核殼結構的多功能靜電紡絲發光纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201611185366.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106592197B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 于洪全;蘭喜杰;王韶旭;趙恒彥;唐雁寧
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: D06M11/45
• 分類號: D06M11/45;D06M11/79;D06M11/46;D06M11/83;D01F6/26;D01F1/10;D01D5/00;D06M101/18
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

本發明公開了一種具有核殼結構的多功能靜電紡絲發光纖維的制備方法，第一步，采用靜電紡絲技術制備稀土摻雜的納米發光纖維；第二步，采用原子層沉積技術ALD在第一步制備的納米發光纖維表面沉積一層功能無機材料；所述無機材料包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag。該項技術在保持了靜電紡絲纖維的形貌的同時，并簡單地實現靜電紡絲纖維的核殼結構，賦予了稀土靜電紡絲纖維的多種功能，拓寬了其應用范圍，為獲得同時具有多種功能如光、電、磁、熱、聲等性質的復合靜電紡絲纖維的商品化生產，打下良好的技術基礎。

技術領域

本發明涉及具有核殼結構的多功能稀土靜電紡絲納米發光纖維材料的制備方法。

背景技術

靜電紡絲技術是一種制備聚合物、無機物、有機物、無機/有機復合納米纖維的通用技術，但是，通過靜電紡絲技術獲得核殼結構的納米纖維較為困難。通常的做法是采用同軸靜電紡絲技術，但其缺點是電紡參數不易控制，很難得到核層和殼層尺寸可控，且直徑都很均勻的復合纖維。到目前為止，未有文獻與專利報道，采用靜電紡絲技術+ALD技術獲得具有核殼結構的多功能稀土靜電紡絲納米發光纖維材料。

發明內容

本發明提供一種具有核殼結構的多功能靜電紡絲發光纖維的制備方法。拓展其應用范圍，使之能夠應用在發光顯示、熒光標記與檢測、載藥診療、太陽能電池等領域。

本項技術第一步采用靜電紡絲技術制備稀土摻雜的納米發光纖維；第二步，采用原子層沉積技術(ALD)在第一步制備的納米發光纖維表面沉積一層功能無機材料(如Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag或其他材料)，獲得多功能多用途的稀土納米發光纖維材料。該項技術在保持了靜電紡絲纖維的形貌的同時，并簡單地實現靜電紡絲纖維的核殼結構，賦予了稀土靜電紡絲纖維的多種功能，拓寬了其應用范圍，為獲得同時具有多種功能如光、電、磁、熱、聲等性質的復合靜電紡絲纖維的商品化，打下良好的技術基礎。

本發明具體通過以下技術方案實現：

一種具有核殼結構的多功能靜電紡絲發光纖維的制備方法，其特征在于：

第一步，采用靜電紡絲技術制備稀土摻雜的納米發光纖維；所述稀土摻雜的納米發光纖維包括稀土氧化物、稀土氮化物、稀土氟化物、稀土鋁酸鹽、稀土鎢鉬酸鹽。

第二步，采用原子層沉積技術ALD在第一步制備的納米發光纖維表面沉積一層功能無機材料；所述無機材料包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag。

進一步地，在上述技術方案中，第一步，核殼結構納米纖維的制備，將Ⅰ、Ⅱ加入到去離子水中溶解至透明澄清的溶液，PVP加入到該混合溶液中，攪拌1-4小時至澄清透明，在10-15kv的電壓和10-30cm的接收距離下，進行紡絲，接收8小時以上，獲得均勻的前驅體纖維；該前驅體纖維在真空烘箱中80-120℃干燥2-8小時；得到核殼結構納米纖維；包括Gd₂O₃：Eu@Al₂O₃核殼結構納米纖維。

所述Ⅰ選自Gd(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、La(NO₃)₃、Lu(NO₃)₃；