本發明涉及納米纖維的制備,具體是一種PET多孔發光納米纖維的制備方法。
背景技術:
靜電紡絲技術是聚合物的熔體或溶液在受到靜電場作用力的條件下被噴射,牽伸形成最終聚合物纖維的一種方法,通過這種方法可以制備出微米尺寸和納米尺寸的纖維。PET為常見的高分子材料,其制備原料易得并且適用范圍非常廣泛,PET分子結構對稱,而且機械性能良好,具有良好的耐酸堿性、耐候性、以及耐微生物性,PET還具有良好的尺寸穩定性以及耐疲勞性。通過靜電紡絲技術制備的PET納米纖維同時具備PET的優良特性和納米纖維的優異性能。已經有大量研究報道了通過靜電紡絲制備PET納米纖維的制備方法,但是通過靜電紡絲技術直接制備PET多孔發光纖維的報道一直于空白。因此通過靜電紡絲技術直接制備PET多孔發光纖維在吸附、過濾、有害物質的檢測、環境指示等方面具有很高的實際價值。
現有的制備方法是通過向PET紡絲液中加入一種可溶性物質作為分散相,然后對該紡絲液進行靜電紡絲并獲得納微米纖維,并對獲得的納米纖維進行后處理。后處理的步驟包括用溶劑對纖維中的分散相進行溶解,使纖維表面形成孔洞結構,然后用水洗去纖維表面的溶劑,在經過干燥處理得到PET多孔納微米纖維。上述制備PET多孔纖維技術的缺點是操作步驟太過繁瑣,并且制備出的PET納微米纖維表面的孔的數量極少,并且功能性低。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種PET多孔發光納米纖維的制備方法,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種PET多孔發光納米纖維,其制備方法包括如下步驟:
(1)稱取潔凈干燥的PET粉末和稀土發光材料均勻混合,加入溶劑,攪拌使其溶解,獲得均一的質量分數為5.8%-15%的紡絲液;
(2)將紡絲液進行靜電紡絲,然后對靜電紡絲制得的產品進行干燥處理,即得。
作為本發明進一步的方案:所述溶劑為六氟異丙醇和二氯甲烷的混合液。
作為本發明再進一步的方案:所述靜電紡絲條件為,紡絲電壓為8KV到15KV,接受距離為20cm,給液速度為0.5mL/h到1.5mL/h,紡絲濕度為63%到86%,紡絲溫度為20℃到32℃。
作為本發明進一步的方案:所述的一種PET多孔發光納米纖維的制備方法,其特征在于,稀土發光材料是由發光中心與其配體通過化學反應制備的有機稀土配合物。
作為本發明進一步的方案:所述的一種PET多孔發光納米纖維的制備方法,其特征在于,所述發光中心包括Eu、Tb、和Sm,配體包括苯甲酸、對甲基苯甲酸、對氨基苯甲酸、對硝基苯甲酸、對甲氧基苯甲酸、1,3,5均苯三甲酸、3-硝基-4-氨基苯甲酸、4-氯-3-硝基苯甲酸,噻吩甲酰三氟丙酮,1,10-鄰菲羅啉,2,2′-聯吡啶,4,4′-聯吡啶。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:不但可以直接通過靜電紡絲技術制備PET多孔納米纖維,而且賦予了該纖維發光性能,使制備的PET納米纖維同時具備了多孔納米纖維和發光納米纖維的優勢。
附圖說明
圖1是PET多孔發光納米纖維場發射掃描電鏡圖(實施例1)。
圖2是PET多孔發光納米纖維場發射掃描電鏡圖(實施例2)。
圖3是是PET多孔發光納米纖維的熒光光譜圖(實施例2)
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
(1)在真空干燥箱中分別對PET粉末和稀土發光材料進行烘干處理,用天平準確稱取0.25g PET粉末和0.0025g對甲基苯甲酸-Eu有機稀土配合物;
(2)將稱好的PET粉末和稀土發光材料倒入至干凈的小瓶后加入磁子,用移液槍分別量取1.786mL六氟異丙醇和1.786mL二氯甲烷,并依次加入到上述的小瓶中,配制成5.8%的紡絲溶液;
(3)將小瓶密封后放置到磁力攪拌器上進行攪拌8h,取出磁子,最終得到均一透明的紡絲液待用;
(4)將紡絲液進行靜電紡絲,靜電紡絲條件為:紡絲電壓為8KV到15KV,接受距離為20cm,給液速度為0.5mL/h,紡絲濕度為63%,紡絲溫度為20℃,然后對靜電紡絲制得的產品進行干燥處理,即得。
本實施例所得PET多孔發光納米纖維如圖1所示,在制備的納米纖維表面富含微孔。
實施例2
(1)在真空干燥箱中分別對PET粉末和稀土發光材料進行烘干處理,用天平準確稱取0.25g PET粉末和0.0025g 1,10-鄰菲羅啉-Tb有機稀土配合物;
(2)將稱好的PET粉末和稀土發光材料倒入至干凈的小瓶后加入磁子,用移液槍分別量取1.0417mL六氟異丙醇和2.0833mL二氯甲烷,并依次加入到上述的小瓶中,配制成15%的紡絲溶液;
(3)將小瓶密封后放置到磁力攪拌器上進行攪拌8h后,取出磁子,最終得到均一透明的紡絲液待用;
(4)將紡絲液進行靜電紡絲,靜電紡絲條件為:紡絲電壓為8KV到15KV,接受距離為20cm,給液速度為1.5mL/h,紡絲濕度為86%,紡絲溫度為32℃,然后對靜電紡絲制得的產品進行干燥處理,即得。
本實施案例所得PET多孔發光納米纖維的場發射掃描電鏡照片如圖2所示,在制備的納米纖維表面富含微孔。
實施例3
(1)在真空干燥箱中分別對PET粉末和稀土發光材料進行烘干處理,用天平準確稱取0.25g PET粉末和0.0025g對甲氧基苯甲酸-Tb有機稀土配合物;
(2)將稱好的PET粉末和稀土發光材料倒入至干凈的小瓶后加入磁子,用移液槍分別量取0.7936mL六氟異丙醇和2.7778mL二氯甲烷,并依次加入到上述的小瓶中,配制成10%的紡絲溶液;
(3)將小瓶密封后放置到磁力攪拌器上進行攪拌8h后,取出磁子,最終得到均一透明的紡絲液待用;
(4)將紡絲液進行靜電紡絲,靜電紡絲條件為:紡絲電壓為8KV到15KV,接受距離為20cm,給液速度為1mL/h,紡絲濕度為75%,紡絲溫度為26℃,然后對靜電紡絲制得的產品進行干燥處理,即得。
本實施案例所得PET多孔發光納米纖維其發光性能如圖3所示,其相對熒光強度達到了466735a.u.。
實施例4
(1)在真空干燥箱中分別對PET粉末和稀土發光材料進行烘干處理,用天平準確稱取0.25g PET粉末和0.0025g噻吩甲酰三氟丙酮-Sm有機稀土配合物;
(2)將稱好的PET粉末和稀土發光材料倒入至干凈的小瓶后加入磁子,用移液槍分別量取0.7407mL六氟異丙醇和2.5925mL二氯甲烷,并依次加入到上述的小瓶中,配制成12%的紡絲溶液;
(3)將小瓶密封后放置到磁力攪拌器上進行攪拌8h后,取出磁子,最終得到均一透明的紡絲液待用;
(4)將紡絲液進行靜電紡絲,靜電紡絲條件為:紡絲電壓為8KV到15KV,接受距離為20cm,給液速度為1.2mL/h,紡絲濕度為80%,紡絲溫度為28℃,然后對靜電紡絲制得的產品進行干燥處理,即得。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。