一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法技术

本发明专利技术一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法是将含24‑冠‑8基团的中性铱配合物溶解在聚甲基丙烯酸甲酯的DMF溶液中，配成质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，然后在15 kv电压下，用针头直径0.5 mm的医用注射器作为纺丝喷头，控制前驱体溶液0.3 mL/h的挤出速度，纺丝完毕后经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。本发明专利技术铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维将铱配合物均匀分散于纺丝中，制备的纤维具有发光效率高、磷光寿命长等优点，在可穿戴发光材料方面具有潜在的应用价值。

Method for preparing iridium complex / polymethyl methacrylate phosphorescent fiber

The invention relates to a method for preparing iridium complexes / PMMA phosphorescent fiber is neutral iridium containing 24 crown 8 groups of complexes dissolved in DMF solution of PMMA, with a mass ratio of 5% (FPyCr) 2Irpic/PMMA precursor solution, and then in the 15 voltage of kV, with the medical syringe needle the diameter of 0.5 mm as spinning nozzle, extrusion speed control of precursor solution of 0.3 mL/h, spinning after 80 DEG C by vacuum drying for 12 hours, by (FPyCr) 2Irpic and PMMA mass ratio of 5% iridium complex phosphorescent / PMMA fiber. The invention of phosphorescent iridium complexes / PMMA fiber iridium complexes dispersed in spinning, the prepared fiber has the advantages of high luminous efficiency, long life phosphorescence, has potential applications in wearable light-emitting materials.

【技术实现步骤摘要】
一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法
本专利技术涉及一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法，具体属于发光材料和电纺纤维

技术介绍
静电纺丝技术是一种可将粘性溶液或熔液制成连续纤维的有效方法，广泛应用于实验室研究（高等学校化学学报,2010,31,20；高等学校化学学报,2011,32,2490）。静电纺丝技术可以对聚合物进行化学修饰和改性（Adv.Mater.2011,12,13002），通过控制实验条件或改进纺丝设备等手段可以制备出不同形貌的纳米材料（Adv.Technol.2011,22,304；化学学报,2011,9,2471）。它不同于传统的纺丝技术，静电纺丝技术是通过静电力作用为牵引力来制备纤维的。静电纺丝技术由于其操作简单、重复性高、可以制备连续超长纳米材料等优点，近年来广泛地被应用于制备无机、有机及复合纳米纤维、纳米管、纳米带等一维纳米材料（Nano.Lett.2008,8,3283；Eur.Polym.J.2010,46,1175）。目前，邵长路等（高分子学报,2010,12,1464）采用静电纺丝技术成功地制备了导电高分子/聚合物复合导电纳米纤维。王莹熇等（ActaChim.Sinica2012,70,1576）采用静电纺丝技术将稀土配合物Tb(BA)3phen、聚苯胺以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模版剂，成功地制备了稀土配合物/高分子复合荧光纳米纤维。铱配合物是典型的磷光材料，它可以同时利用单线态和三线态发光，其内量子效率理论上可以达到100%（Nature,1998,395,151；Synth.Met.,1998,94,245）。同时，铱配合物具有较短的三线态寿命、较高的发光效率和发光颜色容易调节等优点而成为了研究的热点（J.Am.Chem.Soc.,2001,123,4304；Chem.Mater.,2013,25,1013；Adv.Mater.,2003,15,224）。王术立等将不同浓度的离子型铱配合物Ir(ppy)2Bphen与PVP复合，通过静电纺丝技术成功地制备了离子型铱配合物PVP纳米纤维材料（王术立，硕士论文）。但是，相比于中性铱配合物，离子型铱配合物的量子效率较低，稳定性较差。PVP具有良好的亲水性，容易吸附空气中的水分而发生降解，因此增加了纺丝过程中的困难程度。同时，PVP的透光性比“有机玻璃”著称的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）差。因此，将中性铱配合物复合“有机玻璃”PMMA，制备铱配合物/PMMA复合磷光纳米纤维就显得非常重要。但是，传统的中性铱配合物与PMMA相容性差，共混时容易产生相分离，难以纺丝成均匀的纳米纤维，进而影响磷光纤维的发光性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含24-冠-8基团的中性铱配合物与聚甲基丙烯酸甲酯复合的磷光电纺纤维的制备方法，24-冠-8基团的引入可以增加铱配合物与PMMA的相容性，有助于得到均匀的纳米纤维，可以显著改善产品的发光特性。本专利技术铱配合物(FPyCr)2Irpic的分子机构式为：为了实现上述目的，本专利技术采取的具体技术方案如下：一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法包括下列步骤：(1)前驱体溶液的配制PMMA粉末和无水DMF按照7：93的质量比混合后，在45℃、200r/s的转速下搅拌处理1小时，其后再在室温下搅拌10小时，得到质量分数7%的PMMA的DMF溶液。上述PMMA的DMF溶液与(FPyCr)2Irpic按照2g∶7mg的质量比混合后，常温搅拌处理5小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液。(2)磷光纤维的制备用针头直径0.5mm的医用注射器吸取(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，针头用细砂纸打磨后接上高压电源正极；用锡箔纸作为纺丝接收板并接上高压电源的负极；医用注射器针头的针尖与锡箔纸接收板的距离为20±2cm；调节高压电源的电压到15kv，控制注射器中前驱体溶液的挤出速度0.3mL/h，同时每隔半个小时用干净的滤纸擦拭针尖；纺丝完毕后，接收有纺丝的锡箔纸接收板经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种含24-冠-8基团的中性铱配合物与聚甲基丙烯酸甲酯复合的磷光电纺纤维的制备方法。本专利技术采用有“有机玻璃”著称的PMMA作为前驱体，可以增加材料的透光性。采用中性铱配合物，可以提高材料的量子效率和稳定性；同时，铱配合物中含有24-冠-8基团，可以与PMMA有很好的相容性，有助于得到均匀的纳米纤维，磷光纤维具有发光效率高、磷光寿命长等优点。附图说明图1：本专利技术(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的荧光发射光谱图；图2：本专利技术(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的磷光寿命；图3：本专利技术(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的扫描电镜图。具体实施方式为了使相关技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例作进一步的说明：实施例1PMMA溶液的配制：50mL锥形瓶加入3gPMMA粉末和40g已干燥的N，N-二甲基甲酰胺（DMF），把锥形瓶固定在磁力搅拌器上，保持200r/s的转速。常温下固体很难溶解，用加热套加热到45℃，加热时间1小时，可以很明显的观察PMMA粉末在逐渐溶解。室温下搅拌10小时，PMMA完全溶解于DMF溶液中，得到质量分数为7%的PMMA溶液。实施例2铱配合物浓度为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA溶液的配制：将上述配好的质量分数为7%的PMMA溶液取4g于一个干净的玻璃瓶中，然后称取质量为14mg的(FPyCr)2Irpic加入到装有PMMA溶液的玻璃瓶中，配制成(FPyCr)2Irpic浓度（相对于PMMA）为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA溶液，加入大小合适的搅拌子，常温搅拌5小时。实施例3纳米纤维的制备：利用实验室自行组装个静电纺丝设备，将上述配好的溶液用医用注射器取大约3mL，直径为0.5mm针尖用细砂纸打磨后接上高压电源正极，接收距离大约为20cm，锡箔纸接收板接上高压电源的负极。打开高压电源，调节电压到15kv。纳米纤维用锡箔纸板接收。每隔约半个小时须用干净的滤纸擦拭针尖，防止溶剂在尖端部位挥发使溶液凝固而阻碍溶液的流出，影响纤维状态。在真空干燥箱中去除溶剂后得到含磷光铱配合物聚甲基丙烯酸甲酯纤维。图1为磷光纤维的荧光发射光谱图；图2为磷光纤维的磷光寿命；图3为磷光纤维的扫描电镜图。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非用作为对本专利技术的限制，对以上所述实施例中技术方案的修改，或对其中部分技术特征进行替换都将落在本专利技术的权利要求书范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(1) 前驱体溶液的配制PMMA 粉末和无水DMF按照7：93的质量比混合后，在45℃、200 r/s的转速下搅拌处理1小时，其后再在室温下搅拌10小时，得到质量分数7%的PMMA的DMF溶液；上述PMMA的DMF溶液与(FPyCr)2Irpic按照2 g∶7 mg的质量比混合后，常温搅拌处理5小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液；(2) 磷光纤维的制备用针头直径0.5 mm的医用注射器吸取(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，针头用细砂纸打磨后接上高压电源正极；用锡箔纸作为纺丝接收板并接上高压电源的负极；医用注射器针头的针尖与锡箔纸接收板的距离为20±2cm；调节高压电源的电压到15 kv，控制注射器中前驱体溶液的挤出速度0.3 mL/h，同时每隔半个小时用干净的滤纸擦拭针尖；纺丝完毕后，接收有纺丝的锡箔纸接收板经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。...

【技术特征摘要】
1.一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)前驱体溶液的配制PMMA粉末和无水DMF按照7：93的质量比混合后，在45℃、200r/s的转速下搅拌处理1小时，其后再在室温下搅拌10小时，得到质量分数7%的PMMA的DMF溶液；上述PMMA的DMF溶液与(FPyCr)2Irpic按照2g∶7mg的质量比混合后，常温搅拌处理5小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液；(2)磷光纤维的制备用针头直径0.5mm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁爱辉，刘德旺，吴文瑾，罗明，曹恬，王涵，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：江西,36