[發明專利]一種基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201811421734.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109438770B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 李偉;劉守新;徐明聰;劉禹杉;馬春慧;陳志俊;羅沙
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L1/04
• 分類號: C08L1/04;C08L29/04;C08K3/16;C08J5/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明屬于圓偏振光學材料技術領域，具體涉及一種基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜及其制備方法。本發明提供的制備方法利用手性向列纖維素納米晶和PVA包覆的上轉化納米顆粒進行自組裝，制備了基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜，原料易得，步驟簡單，綠色環保。本發明提供的圓偏振上轉化發光薄膜不僅具有較大的不對稱因子，還具有多峰發射的特性。

技術領域

本發明屬于圓偏振光學材料技術領域，尤其涉及一種基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜及其制備方法。

背景技術

根據光波振動方向矢量在垂直于光波傳播方向上的差異，可以將偏振光分為不同的種類，包括線性，圓形，橢圓形和部分偏振光。其中，圓偏振光可以通過使用四分之一波片從線偏振光產生。圓偏振發光材料在不對稱催化合成，手性識別，光學信息存儲和3-D光學顯示設備中具備巨大的應用潛力。圓偏振發光依據光矢量的傳遞方向能夠分為左旋和右旋的圓偏振光。在圓偏振光譜中，左旋和右旋的圓偏振發光強度用不對稱因子(glum)測量。

目前有用手性小分子誘導以及和超分子組裝等方法制備圓偏振發光材料的文獻和專利。YingYang等(Adv.Mater.2013,25,2624)在文獻中報道了利用手性小分子的手性螺烯誘導非手性發光聚合物產生圓偏振熒光。公開號為CN107118773A的中國專利中利用超分子自組裝的凝膠，制備了全波段可調的量子點的圓偏振發光。

但是，目前利用手性小分子誘導和超分子組裝等方法制備圓偏振發光材料的方法較為復雜，圓偏振發光的不對稱因子較小，對圓偏振發光的實際應用造成了困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡便的制備圓偏振發光材料的方法，得到一種具有較大不對稱因子的圓偏振發光材料。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜的制備方法，包含如下步驟：

將纖維素和硫酸混合進行水解反應，得到纖維素納米晶懸浮液；

將所述纖維素納米晶懸浮液順次進行離心、透析和濃縮，得到手性向列纖維素納米晶懸浮液；

將所述手性向列纖維素納米晶懸浮液和聚乙烯醇包覆的上轉化納米顆粒溶液混合后成膜，得到基于手性向列纖維素納米晶的圓偏振上轉化發光薄膜。

優選的，所述硫酸的質量濃度為60～80％；

所述纖維素為紙漿纖維素、微晶纖維素和細菌纖維素中的一種或幾種；

所述纖維素和硫酸的用量比為(15～35)g:(150～350)mL。

優選的，所述水解反應的溫度為30～70℃；

所述水解反應的時間為1～3h。

優選的，所述透析的終點pH值為6.5～7.5；

所述濃縮的終點質量濃度為2～5％。

優選的，所述聚乙烯醇包覆的上轉化納米顆粒溶液為聚乙烯醇包覆的NaYF₄:TmYb@NaYF₄上轉化納米顆粒溶液。

優選的，所述聚乙烯醇包覆的NaYF₄:TmYb@NaYF₄上轉化納米顆粒溶液通過將NaYF₄:TmYb@NaYF₄上轉化納米顆粒溶液和聚乙烯醇混合后進行包覆得到。

優選的，所述NaYF₄:TmYb@NaYF₄上轉化納米顆粒溶液的濃度為3～5mg/mL；