靜電紡絲法制備稀土-聚合物發(fā)光納米纖維復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、靜電紡絲法制備的納米纖維材料具有比表面積大、孔徑尺寸小且復(fù)雜，易表面功能化及物理機(jī)械性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用在光學(xué)和化學(xué)傳感器、高效過濾材料、生物醫(yī)用材料、納米復(fù)合材料等領(lǐng)域。然而，當(dāng)前靜電紡絲的研究熱點(diǎn)主要局限于塑料材料，而橡膠材料的納米纖維化卻鮮見報道，所制得的橡膠纖維形貌也不理想。針對橡膠類材料由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，靜電紡絲后容易回彈而難以得到納米級纖維的難題，本論文采用同軸靜電紡絲技術(shù)，借助外層剛性塑料的保護(hù)限制作用，成

2、功制備出直徑在400～600nm范圍的室溫硫化硅橡膠(RTV)納米纖維。同時，結(jié)合稀土β-二酮類有機(jī)配合物優(yōu)異的熒光性能，如發(fā)光色彩純度高、熒光壽命長以及量子產(chǎn)率高等，應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)制備出具有良好分散結(jié)構(gòu)(納米尺寸和較高分散度)的高發(fā)光效率的稀土納米纖維復(fù)合材料。本論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)制備了具有較高熒光強(qiáng)度和量子產(chǎn)率的Eu(TTA)3phen/PVP(其中，TTA：噻吩甲酰三氟丙酮，phen：

3、鄰菲噦啉，PVP：聚乙烯吡咯烷酮)納米纖維復(fù)合材料(120～170nm)。通過高倍TEM、能譜(EDS)及XRD測試表明，Eu(TTA)3phen在PVP纖維基體中以分子簇或極小顆粒(小于10nm)的狀態(tài)存在，在分散效果上接近了聚合法制備的單分子級別的分散。熒光性能測試及Judd-Ofelt理論分析表明，這種良好的分散減小了光電子在躍遷過程中非輻射躍遷的速率，從而使纖維的熒光強(qiáng)度和量子效率得到顯著提高。
　　 (2)應(yīng)用同軸紡絲

4、技術(shù)制備了具有芯-殼結(jié)構(gòu)的RTV/PVP納米纖維，通過SEM和TEM，考察了聚合物的種類及分子鏈結(jié)構(gòu)、紡絲液濃度、內(nèi)外層紡絲液互溶性、推進(jìn)速度、紡絲電壓等對同軸靜電紡絲過程及纖維形貌和結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而闡明橡膠納米纖維的形成機(jī)制和形貌調(diào)控方法，并制備出納米橡膠纖維。同時，結(jié)合RTV優(yōu)異的耐低溫性能及Eu(TTA)3phen優(yōu)異熒光性能，應(yīng)用同軸靜電紡絲技術(shù)制備出了Eu(TTA)3phen/RTV/PVP彈性體基納米熒光纖維。并結(jié)合熒光光譜