组装了量子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法技术

一种组装了量子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，量子点纳米粒子为荧光粒子，以蚕丝为核，在蚕丝表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，再在有机高分子表面通过静电吸附的方法连接一层量子点纳米粒子，或多次交替重复上述步骤，然后在量子点纳米粒子表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，构成一次或多次量子点包覆的荧光蚕丝，其中，所述的量子点纳米粒子表面经过有机小分子和／或有机高分子包覆。优点是：本发明专利技术的组装了量子点纳米粒子的荧光蚕丝，除了在荧光稳定性、荧光强度、荧光颜色的种类等光学方面有很大优越性外，还可以在低成本的条件下大规模地生产，而且产品性质重复性较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种荧光蚕丝的制备方法，尤其是一种组装了 量子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，属于材料

技术介绍
蚕丝是由蚕体内绢丝腺分泌出的丝液凝固而成的一种天然蛋白 质类纤维，主要有丝素及其表面的丝胶组成。蚕丝的生产在我国已有 数千年的历史，由蚕丝织成的绫罗绸缎在国内外久负盛名，是我国 灿烂文明的一个重要组成部分。蚕丝具有美丽幽雅的光泽，柔软的手感，良好的吸湿性、透气性和保暖性，以及优良力学性质和生物相容性，这些优越性质是人工纤 维材料所不能及的，在纺织和生物医学等领域具有重要的应用。应用蚕丝作为丝织品，是蚕丝最早也是迄今为止最广泛的用途。为使丝织品具有丰富多彩的颜色，染色是非常重要的工艺。染色是染 料与蚕丝发生物理或化学结合的过程，用于蚕丝染色的染料主要是酸 性染料、活性染料、直接染料以及还原染料等。此外，为使蚕丝具备 一些特殊的功能，如抗紫外、抗菌、防水、防油污，等，还可以在蚕 丝上物理结合或化学结合具有这些功能的有机或无机材料，以使蚕丝 改性。在上述蚕丝染色或改性的技术中，应用荧光染料处理蚕丝，不仅 可以使蚕丝着色，还可以使蚕丝具有发射荧光的功能。由这样的蚕丝 织成的具有荧光的织物，已在交警服、环卫工人的职业服装、以及运动服、鞋帽、广告用品和标签等领域中得到了应用，在具有美学价值 的同时，在交通安全、防伪等方面发挥着重要的作用。目前用于蚕丝染色的荧光染料主要是有机荧光染料，如荧光橙2GFL、荧光黄5GFL、 荧光增白剂，等。然而，这些有机荧光染料的荧光稳定性、荧光量子 效率、以及光的吸收波长的分布和荧光发射光谱的宽度等都有一定缺 陷。由于荧光丝织物有很多的应用价值，开发优良的荧光蚕丝也因此 越来越受到研究者和商家的关注。近年来，通过转基因技术生产绿色 荧光蚕丝已有文献报道，如研究者在家蚕丝 心蛋白重链基因5'和3'端序列之间插入以绿色荧光蛋白基因与人工 合成丝心蛋白样基因的融合基因，利用电穿孔方法导入蚕卵中，卵孵 化、发育和结茧后，用紫外灯检査，在约5400个茧中有73个具有绿 色荧光的"亮茧"。通过转基因方法，理论上可以控制蚕丝的荧光颜 色，获得所需要的多彩的荧光蚕丝。然而，通过转基因方法获得荧光 蚕茧，成本高，效率低(即能吐丝特别是吐荧光丝的蚕非常少)，离 产业化还有较大距离。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术在于为克服蚕丝上结合有机荧光染料而 获得荧光蚕丝荧光亮度不强，光漂白速率快等缺陷，以及为克服通过 转基因方法获得荧光蚕丝成本高，效率低等缺陷，提供一种组装了量 子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，将半导体荧光量子点结合到蚕 丝上，获得具有多种荧光颜色而且具有高的荧光亮度和稳定性的新颖荧光蚕丝。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案是 一种组装了量子 点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，量子点纳米粒子为荧光粒子，以 蚕丝为核，在蚕丝表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，再 在有机高分子表面通过静电吸附的方法连接一层量子点纳米粒子，然 后在量子点纳米粒子表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子， 构成一次量子点包覆的荧光蚕丝，其中，所述的量子点纳米粒子经过 有机小分子和/或有机高分子表面包覆。本专利技术解决上述技术问题所采取的又一技术方案是 一种组装了 量子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，量子点纳米粒子为荧光粒 子，以蚕丝为核，在蚕丝表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，再在有机高分子表面通过静电吸附的方法连接一层量子点纳米粒 子，多次交替重复上述步骤，然后在量子点纳米粒子表面通过静电吸 附的方法连接一层有机高分子，构成多次量子点包覆的荧光蚕丝，其 中，所述的量子点纳米粒子经过有机小分子和/或有机高分子表面包具体的，就是在蚕丝表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分 子，以同样的方法连接一层量子点纳米粒子，再连接一层有机高分子， 然后又连接一层量子点纳米粒子，……依次交叠直到达到所需要的结 构，最后在外层连接一层有机高分子。多次量子点包覆的荧光蚕丝，量子点纳米粒子的荧光可以为一种 颜色或几种不同颜色，形成单一荧光颜色或多种荧光颜色的荧光蚕 丝。连接有机高分子和连接量子点纳米粒子的相互交叠可以按照实 际需求进行多次，从而形成二次、三次、四次、五次、六次、七次、八次、九次、十次、十一次、十二次甚至更多次量子点包覆的荧光蚕 丝。在上述方案中，所述的静电吸附，具体方法是将带正电荷的高 分子溶解到PH〉7的碱性水溶液中，然后向其中加入蚕丝，在碱性溶 液中带负电的蚕丝将吸附溶液中带正电的高分子，然后加入带负电的 量子点，量子点将吸附到蚕丝表面带正电的高分子上，从而将量子点 组合到蚕丝表面。在上述方案的基础上，所述的荧光蚕丝，最外层包覆二氧化硅， 也可以不包覆二氧化硅。当包覆二氧化硅时，所述的包覆二氧化硅的 方法是将荧光蚕丝分散于碱性溶液中，加入含有乙醇的正硅酸乙酯， 水解后，取出蚕丝，用乙醇和去离子水反复洗涤，干燥，制得表面包 覆二氧化硅的荧光蚕丝。本专利技术所采用的蚕丝，是指家蚕丝(又称桑蚕丝)的原料丝(又 称生丝)，或野蚕丝(包括柞蚕丝、蓖麻蚕丝、樗蚕丝、樟蚕丝、天 蚕丝)的生丝，或是指由家蚕丝的生丝或野蚕丝的生丝通过脱胶工 艺除去生丝表面的丝胶而形成的脱胶家蚕丝或脱胶野蚕丝。所述的通过静电吸附的方法连接在蚕丝或量子点纳米粒子表面 的有机高分子，是指化学合成的高分子、生物技术合成的高分子以及 天然高分子中的一种或几种的组合，为在中性或碱性条件下带正电的 高分子，为阳离子高分子。上述阳离子高分子具体可以为聚二甲基二烯丙基氯化铵、多聚赖 氨酸、聚对苯乙烯磺酸钠、聚酰胺、聚丙烯酰胺、蛋白质中的一种或 以上的组合。所述的量子点纟内米粒子为CdS、 ZnS、 HgS、 CdSe、 ZnSe、 HgSe、 CdTe、ZnTe、ZnO、 PbSe、 HgTe、 GaAs、 InP、 InAs、 InGaAs、 InGaP、 InGaP/ZnS、CdS/ZnS、 CdS/Ag2S、 CdS/PbS、 CdS/Cd(OH)2、 CdS/HgS、 CdS/HgS/CdS、 ZnS/CdS、 ZnS/CdS/ZnS、 ZnS/HgS/ZnS/CdS 、 CdSe/CdS 、 CdSe/ZnS 、 CdSe/ZnSe、 CdSe/CuSe、 CdSe/HgTe、 CdSe/HgSe、 CdSe/HgSe/CdSe、 CdTe/HgS、 InAs/lnP、 InAs/CdSe、 InAs/ZnSe、 MgS、 MgSe、 MgTe、 CaS、 CaSe、 CaTe、 SrS、 SrSe、 SeTe、 BaS、 BaSe、 BaTe、 CdS: Mn、 ZnS: Mn、 CdS: Cu、 ZnS: Cu、 CdS: Tb、 ZnS: Tb中的一禾中或以上纟内米粒子 的组合。其中A/B表示以A为核，B为壳的核-壳结构纳米复合粒子，A: B表示B掺杂到纳米晶体A中。在上述方案的基础匕所述对量子点纳米粒子进行包覆的有机小 分子，是指具有一种或几种极性基团的极性小分子；所述对量子点纳 米粒子进行包覆的有机高分子，是指极性高分子。在上述方案的基础上，所述的极性小分子，具体可以为巯基乙酸、 巯基丙酸、巯基乙胺、二氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装了量子点纳米粒子的荧光蚕丝的制备方法，量子点纳米粒子为荧光粒子，其特征在于：以蚕丝为核，在蚕丝表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，再在有机高分子表面通过静电吸附的方法连接一层量子点纳米粒子，然后在量子点纳米粒子表面通过静电吸附的方法连接一层有机高分子，构成一次量子点包覆的荧光蚕丝，其中，所述的量子点纳米粒子经过有机小分子和／或有机高分子包覆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：储茂泉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]