靜電紡絲制備含銪配合物超細纖維及其熒光性能的研究.pdf

1、稀土元素由于其特殊的4f電子層結(jié)構(gòu)而具有的較好的光學性能，在理論和應(yīng)用上有重要的科學意義和潛力。稀土配合物/高分子復(fù)合材料具有良好的加工性能、熱穩(wěn)定性和光學性能，有望作為熒光材料、激光材料、磁性材料、光學材料及催化劑等而引起了人們極大興趣，并取得許多成果。
　　 本文主要通過靜電紡絲技術(shù)制備了稀土有機配位物/高分子復(fù)合熒光纖維、重點研究了納微米纖維的制備，稀土有機配合物在纖維中的微觀結(jié)構(gòu)，以及納微米纖維的熒光性能。具體研究內(nèi)容如

2、下:
　　 1.采用Eu3+稀土離子作為發(fā)光中心，采用噻吩甲酞三氟丙酮(TTA)，鄰菲噦琳(phen)和丙烯酸(AA)配體合成了Eu(TTA)3AA、Eu(TTA)3phen兩種稀土配合物，通過紅外測試(FTIR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)測試等對其進行了表征并研究了其熒光性能。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):各種配體均與Eu3+形成了配位鍵;Eu(TTA)3AA、Eu(TTA)3phen兩種配合物均為結(jié)晶結(jié)構(gòu)，晶體平均尺寸分別為

3、6.42與21.01nm; Eu(TTA)3phen的熒光性能強度要高于Eu(TTA)3AA。
　　 2.用靜電紡絲技術(shù)制備Eu(TTA)3AA/PVP熒光纖維，用同軸靜電紡絲技術(shù)制備了Eu(TTA)3AA-PVP/PVP，Eu(TTA)3AA-NBR/PVP同軸熒光纖維。系統(tǒng)研究了聚合物濃度、驅(qū)動電壓等紡絲參數(shù)對單軸、同軸靜電紡絲過程及微觀纖維形貌的影響。制備的Eu(TTA)3AA/PVP、Eu(TTA)3AA-PVP/PVP

4、和Eu(TTA)3AA-NBR/PVP纖維直徑為100至900納米;纖維直徑隨著稀土配合物含量的增加先減小后增大，TEM-EDS、XRD測試表明Eu(TTA)3AA在納米纖維中以分子簇或者分子的形式存在。
　　 熒光性能測試表明納米纖維的激發(fā)與發(fā)射光譜的峰強度與Eu(TTA)3AA的濃度成正比，當Eu(TTA)3AA/NBR/PVP纖維中Eu(TTA)3AA的含量達到30wt％時，纖維的熒光強度達到了Eu(TTA)3AA粉末的2

5、倍。
　　 15wt％、20wt％Eu(TTA)3AA在PVP/PVP纖維中的熒光效率、熒光強度要大于在NBR/PVP纖維中的熒光效率及熒光強度。10wt％Eu(TTA)3AA在PVP/PVP纖維中的熒光壽命大于在NBR/PVP纖維中的熒光壽命。
　　 3.分別采用溶液混合靜電紡絲法、溶液還原靜電紡絲法、靜電紡絲原位生成法、同軸靜電紡絲法制備了Ag-Eu(TTA)3AA/PVP及Ag-PVP/Eu(TTA)3AA-PVP

6、超細纖維，SEM、TEM及能譜分析表明制得的纖維中存在著納米銀粒子。
　　 研究了納米纖維的熒光性能，熒光光譜顯示在用原位生成法及溶液混合法制備的Ag-Eu(TTA)3AA/PVP纖維中，在1wt％及10wt％Eu(TTA)3AA纖維中都觀察到納米銀對Eu(TTA)3AA熒光強度的增強作用，其他方法制備的纖維中熒光增強與減弱作用同時都被觀察到。
　　 在用各種方法制備的Ag-Eu(TTA)3AA/PVP纖維中，在Eu(T