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一种CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料的制备方法技术

技术编号:7450191 阅读:229 留言:0更新日期:2012-06-22 00:39
一种CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料的制备方法,本发明专利技术涉及量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法。本发明专利技术解决了未经昂贵药品修饰CdTe量子点难以均匀分散在聚合物中形成CdTe复合材料的问题。方法:先制备CdTe量子点,再分散到N,N-二甲基甲酰胺中,CdTe量子点分散液;再将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液;再将CdTe量子点分散液与聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合均匀后,纺丝,得到CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,方法简单,量子点分布均匀,反应容易控制。复合材料可用在荧光防伪商标识、纸张和荧光装饰、荧光油墨、服饰产品方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的进步,新的复合材料不断涌现,它在光敏变色材料、荧光装饰材料、光记录材料、储光纤维、光纤维、防伪纤维、光纤等多个领域有着广泛的应用。量子点由于量子力学的奇妙规则而具有显著的尺寸效应,基本上高于特定域值的光都可吸收,而一个有机染料分子只有在吸收合适能量的光子后才能从基态升到较高的激发态,所用的光必须是精确的波长或颜色,这明显与半导体体相材料不同,而量子点要吸收所有高于其带隙能量的光子,但所发射的光波长(即颜色)又非常具有尺寸依赖性。所以,单一种类的纳米半导体材料就能够按尺寸变化产生一个发光波长不同的、颜色分明的标记物家族,这是染料分子根本无法实现的。与传统的染料分子相比,量子点确实具有多种优势。无机微晶能够承受多次的激发和光发射,而有机分子却会分解.持久的稳定性可以让研究人员更长时间地观测细胞和组织,并毫无困难地进行界面修饰连接。量子点最大的好处是有丰富的颜色。生物体系的复杂性经常需要同时观察几种组分,如果用染料分子染色,则需要不同波长的光来激发,而量子点则不存在这个问题,不同尺寸纳米晶体使用不同大小(进而不同色彩)的纳米晶体来标记不同的生物分子。使用单一光源就可以使不同的颗粒能够被即时监控。量子点特殊的光学性质使得它在生物化学、分子生物学、细胞生物学、蛋白质组学、药物筛选、生物大分子相互作用等研究中有极大的应用前景。但由于量子点的毒性和荧光不稳定性,使其难于使用,对量子点进行包覆是一种理想的手段。现有的CdTe量子点包覆纤维大部分是以水溶性量子点的CdTe量子点包覆在水溶聚合物中制成荧光纤维的。还有少部分量子点是经过昂贵修饰药品修饰后制得。因为未经修饰CdTe的表面效应,使得CdTe量子点难以均勻的分散在非水溶性聚合物溶液中形成纺丝液,不能采用静电纺丝技术制备荧光纤维。
技术实现思路
本专利技术要解决CdTe量子点难以均勻分散在非水溶性聚合物中形成CdTe复合材料的问题,而提供。本专利技术的按以下步骤进行一、按氢氧化镉与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为Ig 270mL ^OmL、氢氧化镉与乳酸的质量体积比为Ig 1. 5mL 2mL、氢氧化镉与1_硫代甘油的质量体积比为 Ig 1.2mL 2mL、氢氧化镉与碲氢化钠的质量比为1 2 2. 5,分别称取氢氧化镉、N, N-二甲基甲酰胺、乳酸、1-硫代甘油和碲氢化钠;二、先将步骤一称取的氢氧化镉与N,N-二甲基甲酰胺加入到容器中,超声振荡IOmin 15min ;向容器中通入氮气保护,然后加入步骤一称取的乳酸,搅拌30min 40min ;再加入步骤一称取的1-硫代甘油,继续搅拌30min 40min ;接着用氢氧化钠调节溶液PH值至9 9. 5,然后将步骤一称取的碲氢化钠配制备成浓度为0. Olmol/mL 0. 04mol/mL的水溶液,将该碲氢化钠水溶液加入到容器中,搅拌Ih 池,得到溶液A ;三、将步骤二得到的溶液A加入到不锈钢高压灭菌器中,然后将不锈钢高压灭菌器密闭,升温至150°C 180°C并保持1. 5 4h,降至室温,用乙醚沉淀后得到CdTe量子点;四、按CdTe量子点与N,N_ 二甲基甲酰胺的质量比为1 5 6,将步骤三得到的 CdTe量子点分散在N,N- 二甲基甲酰胺中,得到CdTe量子点分散液;五、按聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为15% 20%将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于 N, N-二甲基甲酰胺中,得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液;六、按CdTe量子点的质量占聚甲基丙烯酸甲酯质量的2% 10%的比例称取步骤四制备的CdTe量子点分散液和步骤五得到的聚甲基丙烯酸甲酯溶液并混合均勻,再用频率为80Hz 90Hz的超声处理IOmin 15min,得到纺丝液;七、将步骤六得到的纺丝液用纺丝法纺成纤维,得到CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料。本专利技术先以N,N-二甲基甲酰胺为反应介质,通过控制步骤三中的反应时间,得到不同粒径的纳米级CdTe量子点,使CdTe量子点具有不同的发射光峰位,然后再把CdTe量子点分散在N,N- 二甲基甲酰胺中后,再与聚甲基丙烯酸甲酯溶液超声处理,使CdTe量子点均勻分散至聚甲基丙烯酸甲酯中,然后纺丝得到CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料。本专利技术中CdTe量子点是在N,N_二甲基甲酰胺为反应介质中生成的, 聚甲基丙烯酸甲酯也是易溶于N,N-二甲基甲酰胺中的,以N,N-二甲基甲酰胺为桥梁,消除了 CdTe量子点的表面效应,得到均勻的纺丝液,解决了 CdTe量子点难分散在聚甲基丙烯酸甲酯中这一难题,将碲化镉通过N,N-二甲基甲酰胺溶解在化纤制造过程中,并被包覆到聚甲基丙烯酸甲酯纤维中,得到呈现对应量子点荧光特性的复合材料,制备的纤维在365nm 波长紫外光下可呈现红、橙、黄、绿色光。本方法工艺简单、经济、纺丝效率高,反应条件容易控制。应用在荧光防伪商标、纸张和荧光装饰、荧光油墨、服饰产品方面。附图说明图1是试验一中经步骤三制备的CdTe量子点的荧光光谱图;图2是试验一中制备的CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料在紫外灯下的荧光显微镜照片;图3是试验二中经步骤三制备的CdTe量子点的荧光光谱图;图4是试验二制备的CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料在紫外灯下的荧光显微镜照片;图5是试验三中经步骤三制备的CdTe量子点的荧光光谱图;图6是试验三制备的CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料的显微镜照片;图7是试验三制备的CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料在紫外灯下的荧光显微镜照片;图8是试验四中经步骤三制备的CdTe量子点的荧光光谱图;图9用试验一、二、三和四制备的CdTe量子点/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维无纺布荧光显示材料剪成字母形状,各字母在紫外光照射下的照片。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的按以下步骤进行一、按氢氧化镉与N,N_ 二甲基甲酰胺的质量体积比为Ig 270mL ^OmL、氢氧化镉与乳酸的质量体积比为Ig 1. 5mL 2mL、氢氧化镉与1_硫代甘油的质量体积比为 Ig 1.2mL 2mL、氢氧化镉与碲氢化钠的质量比为1 2 2. 5,分别称取氢氧化镉、N, N-二甲基甲酰胺、乳酸、1-硫代甘油和碲氢化钠;二、先将步骤一称取的氢氧化镉与N,N-二甲基甲酰胺加入到容器中,超声振荡IOmin 15min ;向容器中通入氮气保护,然后加入步骤一称取的乳酸,搅拌30min 40min ;再加入步骤一称取的1-硫代甘油,继续搅拌30min 40min ;接着用氢氧化钠调节溶液PH值至9 9. 5,然后将步骤一称取的碲氢化钠配制备成浓度为0. Olmol/mL 0. 04mol/mL的水溶液,将该碲氢化钠水溶液加入到容器中,搅拌Ih 池,得到溶液A ;三、将步骤二得到的溶液A加入到不锈钢高压灭菌器中,然后将不锈钢高压灭菌器密闭,升温至150°C 180°C并保持1. 5 4h,降至室温,用乙醚沉淀后得到CdTe量子点;四、按CdTe量子点与N,N_ 二甲基甲酰胺的质量比为1 5 6,将步本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙立国赵冬梅汪成常金辉曹晓俭韩春华王明强
申请(专利权)人:黑龙江大学
类型:发明
国别省市:

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