一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种采用层状蛭石材料与有机荧光分子材料制备透明荧光超薄膜复合材料的方法，通过超分子组装的方法制备，使得制得的有机无机荧光超薄膜复合材料克服了单纯有机材料以及单纯无机材料的缺陷,并且兼具两者的优点，同时实现了阴离子与阴离子体的组装，制得的荧光复合材料具有更长的荧光寿命，具有透明性和固态化的特点，具有很高的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种荧光材料的制备方法，具体涉及一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，属于无机非金属矿材料加工

技术介绍
超分子组装(Supramolecularassembly)的定义是由非共价键而组合成的多分子集团，它可简单到二个分子组成，它们可以是球形，棒形或片状样品，研究超分子组装是为了得到一系列新材料，超分子组装所研究的构筑基元大多集中于分子和纳米尺度,或微米及微米以上尺度物体之间的组装等，能够有效控制新材料的性能,实现产品质量的飞越。蛭石是我国有较好资源远景和潜在优势的非金属矿产之一，是一种重要的非金属矿物，也是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，属层状硅酸盐，价廉易得；能耐高温，是热的不良导体，具有良好的电绝缘性；膨胀蛭石易于吸水性和吸湿性；高温下膨胀，易于剥离，且具有较好的层间阳离子交换能力、膨胀能力、吸附能力、隔音性、隔热性、耐火性、耐冻性等特点，并且化学性质稳定，不溶于水，无毒、无味，无副作用，工业上主要是利用其良好的吸附性能和离子交换性能处理含重金属和有机阳离子的废水、制备抗菌材料和保温材料、蛭石助滤剂、净化剂和有机蛭石等。实际上,如何通过制备微米或纳米粉体，通过组装去构建新的复合材料，是提高蛭石研究水平的标志成果之一。但是,蛭石是典型的阴离子黏土，本身带负电,难以自组装形成有序体，因此，如何通过组装构建新材料是扩大蛭石基础研究应用的关键问题。而有机阳离子荧光体是LED产品中广泛使用的物质，但是因为其为有机体而存在寿命短的问题，进而大大影响LED产品的性能。故如何利用超分子体组装技术将蛭石材料与有机阳离子荧光体组装起来形成一种蛭石荧光复合材料进而克服有机阳离子荧光体寿命短的缺陷，构建蛭石光学材料,是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
针对蛭石开发利用不足以及有机阳离子荧光体寿命短的问题，本专利技术的目的在于提供一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，将宏观的蛭石与有机阳离子荧光体组合形成一种复合材料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将蛭石加水超声加热剥离粉碎,离心洗涤分离,离心后的沉淀超声分散到去离子水中，得到纳米片蛭石溶液；(2)将荧光分子超声分散溶解,得到荧光分子溶液；(3)将透明石英玻璃或PET薄膜进行处理，得到亲水性石英玻璃或PET薄膜；(4)将所述步骤(3)中处理后的石英玻璃或PET薄膜在荧光分子溶液浸泡,用清水洗涤干净,之后在蛭石胶体溶液中浸泡,用清水洗涤干净,再在荧光分子溶液浸泡,重复浸泡过程,得到蛭石与有机荧光分子组装的透明的复合材料超薄膜。上述方案的有益效果是：将分子级的蛭石与有机荧光分子通过超分子组装，且附着在石英玻璃或PET薄膜上，形成一种蛭石荧光超薄膜复合材料。优选的，所述步骤(1)中所得纳米片蛭石粒径1-1000纳米，纳米片蛭石溶液浓度为0.001-1g/ml。优选的，所述步骤(1)超声频率为20Hz-1000MHz,加热温度为40-350℃，离心转速为8000-230000rpm。上述优选技术方案的有益效果是：通过控制离心转速，保证蛭石胶体溶液中的蛭石在分子水平，有利于后续反应中超分子组装过程的进行。进一步的，所述步骤(2)中的荧光分子为吡罗红、罗丹明B6G、硫化镉量子点、硒化镉量子点或碲化镉量子点中的一种。优选的，所述硫化镉量子点、硒化镉量子点与碲化镉量子点均通过阳离子表面活性剂修饰制备成带正电的量子点。优选的，所述阳离子表面活性剂为十六烷基溴化铵或溴代十六烷基三甲基吡啶或溴化十六烷基吡啶或十二烷基溴化吡啶。上述优选技术方案的有益效果是：罗丹明B6G和吡罗红本身即为阳离子荧光体，而硫化镉量子点、硒化镉量子点与碲化镉量子点可能会携带阴离子，通过改性处理，可以实现阴离子和阴离子的层层组装，克服带相同电荷不能组装的缺陷。优选的，所述步骤(3)中的PET薄膜或石英玻璃处理是采用射频功率0-5000W,射频频率5-1000MHz的等离子体和紫外线强度0-3000uW/cm的紫外线进行处理，处理时间1-30分钟。上述优选技术方案的有益效果是：等离子体和紫外同时进行处理，破坏石英玻璃或PET表面结构，使石英玻璃或PET表面羟基化，由疏水表面变为亲水表面，通过此方法，实现快速简单，有效，克服了有机化学改性的缺点。优选的，所述步骤(4)中荧光分子和蛭石浸泡时间为0.1-60min；水洗时间为0.1-30min。优选的，所述步骤(4)中反复次数为2次-100000次。上述优选技术方案的有益效果是：通过多次反复浸泡洗涤，保证蛭石分子与有机荧光分子形成超分子组装复合材料。综上所述，本专利技术的有益效果是：提供了一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，使得蛭石与有机荧光分子材料通过超分子组装作用并覆盖在改性石英玻璃或PET薄膜上形成一种荧光薄膜复合材料，蛭石是典型无机物,荧光分子是有机物,将带有负电荷的发光聚合物与层状材料进行层层交替组装，形成无机/有机复合超薄膜，实现了发光聚合物分子在层间产生定位效应，从而实现光功能聚合物分子间距离的微观可控，使其在层间均匀分散，有效抑制了光活性分子的堆积而产生的发光淬灭现象，获得不红移、不宽化的发光特性；同时还有利于提高发光聚合物的物理和化学稳定性，解决了有机发光聚合物器件化中存在的稳定性差、使用寿命短的问题，在发光材料领域具有很高的应用价值，重要的是，本专利技术通过胶束结构的改性控制,实现了带负电的蛭石与带负电的荧光量子点的组装。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术实施例2制得的材料基于静电交替吸附作用荧光薄膜组的自然光(a)和荧光(b)图；图2附图为本专利技术实施例2制得的材料基于静电交替吸附作用荧光薄膜组的紫外光谱图；图3附图为本专利技术实施例2制得的材料基于静电交替吸附作用荧光薄膜组在不同波长下的线性拟合；图4附图为本专利技术实施例2制得的材料基于静电交替吸附作用荧光薄膜组荧光发射光谱图；图5附图为本专利技术实施例2制得的材料基于静电交替吸附作用荧光薄膜组荧光强度线性拟合。具体实施方式下面就本专利技术的具体实施方式作进一步说明。如无特别说明，本专利技术中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的。一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，将蛭石与有机阳离子荧光体组合形成一种复合材料，具体采用如下技术方案，包括以下步骤：(1)将蛭石加水20Hz-1000MHz超声并加热至40-350℃剥离粉碎,之后采用8000-230000rpm的转速离心洗涤分离,离心后的沉淀超声分散到去离子水中，得到1-1000纳米的纳米片蛭石溶液，且纳米片蛭石溶液浓度为0.001-1g/ml；(2)将吡罗红或罗丹明B6G或硫化镉量子点或硒化镉量子点或碲化镉量子点超声分散溶解,得到荧光分子溶液；(3)将透明石英玻璃或PET薄膜采用射频功率0-5000W,射频频率5-1000MHz的等离子体和紫外线强度0-3000uW/cm的紫外线进行处理，处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将蛭石加水超声加热剥离粉碎,离心洗涤分离,离心后的沉淀超声分散到去离子水中，得到纳米片蛭石溶液；(2)将荧光分子超声分散溶解,得到荧光分子溶液；(3)将透明石英玻璃或PET薄膜进行处理，得到亲水性石英玻璃或PET薄膜；(4)将所述步骤(3)中处理后的石英玻璃或PET薄膜在荧光分子溶液浸泡,用清水洗涤干净,之后在蛭石胶体溶液中浸泡,用清水洗涤干净,再在荧光分子溶液浸泡,重复浸泡过程,得到蛭石与有机荧光分子组装的透明的复合材料超薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将蛭石加水超声加热剥离粉碎,离心洗涤分离,离心后的沉淀超声分散到去离子水中，得到纳米片蛭石溶液；(2)将荧光分子超声分散溶解,得到荧光分子溶液；(3)将透明石英玻璃或PET薄膜进行处理，得到亲水性石英玻璃或PET薄膜；(4)将所述步骤(3)中处理后的石英玻璃或PET薄膜在荧光分子溶液浸泡,用清水洗涤干净,之后在蛭石胶体溶液中浸泡,用清水洗涤干净,再在荧光分子溶液浸泡,重复浸泡过程,得到蛭石与有机荧光分子组装的透明的复合材料超薄膜。2.根据权利要求1所述的一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所得纳米片蛭石粒径1-1000纳米，纳米片蛭石溶液浓度为0.001-1g/ml。3.根据权利要求1所述的一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中超声频率为20Hz-1000MHz,加热温度为40-350℃，离心转速为8000-230000rpm。4.根据权利要求1所述的一种蛭石荧光薄膜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的荧光分子为吡罗红、罗丹明B6G、硫化镉...

【专利技术属性】
技术研发人员：田维亮，葛振红，马明，叶林，
申请(专利权)人：塔里木大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65