靜電紡熒光納米纖維的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 21:55
近年來(lái),熒光納米纖維材料因紡織品、光子應(yīng)用等方面的潛在開(kāi)發(fā)而引起研究者的廣泛興趣。隨著醫(yī)學(xué)成像、新型防偽等技術(shù)的進(jìn)步,更需要發(fā)展具有良好特性的熒光材料。目前,將熒光物質(zhì)與基體結(jié)合通過(guò)靜電紡絲方法獲得熒光納米纖維取得很大進(jìn)展,研究更廣泛的熒光納米纖維受到越來(lái)越多的關(guān)注。本論文分別以蠶絲、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為基體,摻雜熒光素鈉(FS)、羅丹明B(RB)、吖啶橙(AO)三種不同的熒光染料,借助靜電紡絲技術(shù)制備熒光納米纖維,系統(tǒng)地研究熒光納米纖維的形貌、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、熱學(xué)以及熒光性能等。研究結(jié)論如下:(1)以絲素蛋白(SF)-甲酸-熒光染料共混體系制備紡絲液,利用靜電紡絲設(shè)備制備SF熒光納米纖維?疾炝薙F濃度、熒光染料含量等參數(shù)對(duì)納米纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:制備得到的SF熒光納米纖維表面光滑,形態(tài)良好。隨著SF濃度從6.0 wt%增大到10.0 wt%,SF-FS納米纖維直徑從419±53nm增大到873±135 nm;熒光染料濃度從0.5 wt%增大到2.0 wt%,纖維直徑從1200±261 nm減少到683±126 nm。SF-AO、SF-RB兩種納米纖維直徑的變化規(guī)律...
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米纖維制備方法,(A)拉伸法[3],(B)模板聚合法,(C)相分離法[17],(D)分子自組裝法[18],(E)靜電紡絲法[19].
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2靜電紡絲發(fā)展過(guò)程1.2.2靜電紡絲納米纖維研究現(xiàn)狀在過(guò)去的二十年中,不同形式的納米材料隨納米技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生,例如納米線、納米管、納米纖維等[31]。靜電紡絲作為一種高密度納米制造技術(shù),是通過(guò)在聚合物溶液或熔體上施加電壓來(lái)制備直徑納米尺度纖維的方法,是一種強(qiáng)大通用的應(yīng)用技術(shù)[32]。靜電紡絲可以將各種材料(例如聚合物、陶瓷甚至金屬)制成具有可控尺寸、形態(tài)均勻的纖維[33,34],通過(guò)控制加工條件或改變收集器形狀來(lái)制造不同的納米纖維,例如定向排列的纖維[35]以及不同圖案[36]和類(lèi)似蜘蛛網(wǎng)的納米纖維/網(wǎng)[37]。通過(guò)調(diào)節(jié)加工參數(shù)或設(shè)計(jì)不同的噴絲頭,還可以制備串珠[32]、帶狀[38]、螺旋[39]、多孔[40]、項(xiàng)鏈狀[41],爆竹形狀[42],米粒形狀[43],核殼[44],多通道管狀[45],多芯電纜狀[46],管狀電子管[47],納米線內(nèi)微管[48]和中空結(jié)構(gòu)[49,50]的納米纖維,如圖1-3所示。
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文7地阻止兩種染料之間的能量轉(zhuǎn)移,從而使纖維薄膜可以得到足已覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域的光譜,實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射。圖1-4熒光材料的結(jié)構(gòu):(A)Janus纖維[56],(B)核殼結(jié)構(gòu)[25],(C)螺旋狀結(jié)構(gòu)[59],(D)表面多孔中空結(jié)構(gòu)[60]1.3.3熒光材料應(yīng)用近年來(lái)熒光納米纖維材料技術(shù)飛速發(fā)展,并且在紡織業(yè)、裝飾材料、防偽工程、醫(yī)學(xué)中得到了一定的應(yīng)用,如圖1-5所示。熒光裝飾材料是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型裝飾材料,當(dāng)由特定光源照射時(shí),表面會(huì)呈現(xiàn)出鮮艷的熒光效果。侯智堯[63]等人在鉬酸鈣晶體中摻雜鑭系元素鋱、鏑、銪分散于PVP紡絲液中進(jìn)行靜電紡絲,800℃退火處理得到直徑為80-150nm具備結(jié)晶結(jié)構(gòu)的納米熒光纖維,在UV光和電子束激發(fā)下纖維可呈現(xiàn)強(qiáng)烈彩光,可應(yīng)用于彩色顯示、發(fā)光材料等領(lǐng)域。熒光材料很重要的一個(gè)用途就是用來(lái)防偽,目前我國(guó)熒光防偽材料主要還是依靠進(jìn)口,因此開(kāi)發(fā)一種高熒光效率、具有永久熒光性質(zhì)的熒光防偽材料具有重大的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值[64]。姜學(xué)松[65]等人利用P4VP-nBA-S和羥基二苯基吡啶(DSP-OH)共聚組成一種具有動(dòng)態(tài)雙功能超分子網(wǎng)絡(luò)表面的材料,該表面同時(shí)具有皺紋形貌和明顯熒光效果,并且可以快速感應(yīng)可見(jiàn)光和pH刺激來(lái)調(diào)節(jié)熒光和皺紋形貌。這種具有多重響應(yīng)、區(qū)域選擇性和非接觸特性的智能表面可以在防偽或信息存儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Sarrazin[66]等人將制備的陽(yáng)離子熒光聚合物與植物纖維在氯化鈉體系中進(jìn)行混合,通過(guò)靜電作用將熒光物質(zhì)吸附到纖維表面,從而得到熒光纖維,制備的熒光纖維主要可以應(yīng)用于防偽紙張的抄造。目前學(xué)者們對(duì)于熒光材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用主要集中在生物分子的熒光標(biāo)記,生物成像和載藥等方面[67]。2015年,Chen[68]等報(bào)道了一個(gè)熒光素衍生物分子,其在水溶液中對(duì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米熒光纖維防偽聚丙烯薄膜的制備與性能研究[J]. 王大威,李金澤,吳江渝,鄭華明,曾小平. 綠色包裝. 2018(12)
[2]靜電紡絲技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史及應(yīng)用[J]. 王艷芝. 合成纖維工業(yè). 2018(04)
[3]電紡PVA/HBPL熒光納米纖維膜的制備及其結(jié)構(gòu)性能表征[J]. 孫虹,鄒黎明,盧宏偉,許永靜,劉波. 合成纖維工業(yè). 2018(02)
[4]PAN摻雜羅丹明B制備熒光納米復(fù)合纖維及其表征[J]. 付青,唐建國(guó),劉海燕,叢龍壯. 西部皮革. 2018(05)
[5]同軸靜電紡絲參數(shù)對(duì)聚丙烯腈中空碳納米纖維形態(tài)與炭化收率的影響[J]. 李樹(shù)鋒,劉高華,謝小軍,韓永興,張艷,程博聞. 紡織學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]紫外/紅外雙波長(zhǎng)熒光防偽纖維的制備及性能[J]. 徐園園,楊革生,張慧慧,邵惠麗. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(07)
[7]靜電紡絲納米纖維的制備與應(yīng)用[J]. 劉力菲,李偉,黃瀟楠. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]基于熒光素的熒光納米纖維的制備與表征[J]. 王恒國(guó),劉大海,張朝群,李耀先,楊清彪,杜建時(shí). 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]靜電紡絲技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 劉呈坤. 合成纖維工業(yè). 2012(02)
[10]靜電紡絲技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. R.Nayak,R.Padhye,L.Amold,楊夫全. 國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào). 2010(10)
博士論文
[1]新型氣泡靜電紡絲技術(shù)及自清潔納米纖維膜的制備[D]. 陳柔羲.蘇州大學(xué) 2016
碩士論文
[1]SiO2/PANI復(fù)合柔性納米纖維的制備及其氨敏性能研究[D]. 聶清欣.江南大學(xué) 2018
[2]柔性白色有機(jī)熒光納米纖維膜的制備及其機(jī)理研究[D]. 張盼.北京化工大學(xué) 2017
[3]PAN/PU透明膜的制備及其溫敏性能的研究[D]. 趙瑩.浙江理工大學(xué) 2018
[4]羅丹明改性天然蠶絲的制備及結(jié)構(gòu)研究[D]. 季金燕.東華大學(xué) 2014
[5]再生絲素蛋白纖維的制備及機(jī)理研究[D]. 邵偉力.中原工學(xué)院 2013
[6]溶液拉伸紡絲法制備高性能聚丙烯腈纖維[D]. 陳玉龍.黑龍江大學(xué) 2012
[7]靜電紡絲納米纖維的研究[D]. 徐松秀.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]基于熒光機(jī)理的溫度測(cè)量技術(shù)的研究[D]. 薄曉旭.燕山大學(xué) 2011
[9]仿羊毛扭曲結(jié)構(gòu)纖維材料的研究制備[D]. 饒丹.北京服裝學(xué)院 2010
[10]相分離法制備脂肪族聚酯及其復(fù)合納米纖維支架[D]. 李小麗.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3350694
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米纖維制備方法,(A)拉伸法[3],(B)模板聚合法,(C)相分離法[17],(D)分子自組裝法[18],(E)靜電紡絲法[19].
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2靜電紡絲發(fā)展過(guò)程1.2.2靜電紡絲納米纖維研究現(xiàn)狀在過(guò)去的二十年中,不同形式的納米材料隨納米技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生,例如納米線、納米管、納米纖維等[31]。靜電紡絲作為一種高密度納米制造技術(shù),是通過(guò)在聚合物溶液或熔體上施加電壓來(lái)制備直徑納米尺度纖維的方法,是一種強(qiáng)大通用的應(yīng)用技術(shù)[32]。靜電紡絲可以將各種材料(例如聚合物、陶瓷甚至金屬)制成具有可控尺寸、形態(tài)均勻的纖維[33,34],通過(guò)控制加工條件或改變收集器形狀來(lái)制造不同的納米纖維,例如定向排列的纖維[35]以及不同圖案[36]和類(lèi)似蜘蛛網(wǎng)的納米纖維/網(wǎng)[37]。通過(guò)調(diào)節(jié)加工參數(shù)或設(shè)計(jì)不同的噴絲頭,還可以制備串珠[32]、帶狀[38]、螺旋[39]、多孔[40]、項(xiàng)鏈狀[41],爆竹形狀[42],米粒形狀[43],核殼[44],多通道管狀[45],多芯電纜狀[46],管狀電子管[47],納米線內(nèi)微管[48]和中空結(jié)構(gòu)[49,50]的納米纖維,如圖1-3所示。
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文7地阻止兩種染料之間的能量轉(zhuǎn)移,從而使纖維薄膜可以得到足已覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域的光譜,實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射。圖1-4熒光材料的結(jié)構(gòu):(A)Janus纖維[56],(B)核殼結(jié)構(gòu)[25],(C)螺旋狀結(jié)構(gòu)[59],(D)表面多孔中空結(jié)構(gòu)[60]1.3.3熒光材料應(yīng)用近年來(lái)熒光納米纖維材料技術(shù)飛速發(fā)展,并且在紡織業(yè)、裝飾材料、防偽工程、醫(yī)學(xué)中得到了一定的應(yīng)用,如圖1-5所示。熒光裝飾材料是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型裝飾材料,當(dāng)由特定光源照射時(shí),表面會(huì)呈現(xiàn)出鮮艷的熒光效果。侯智堯[63]等人在鉬酸鈣晶體中摻雜鑭系元素鋱、鏑、銪分散于PVP紡絲液中進(jìn)行靜電紡絲,800℃退火處理得到直徑為80-150nm具備結(jié)晶結(jié)構(gòu)的納米熒光纖維,在UV光和電子束激發(fā)下纖維可呈現(xiàn)強(qiáng)烈彩光,可應(yīng)用于彩色顯示、發(fā)光材料等領(lǐng)域。熒光材料很重要的一個(gè)用途就是用來(lái)防偽,目前我國(guó)熒光防偽材料主要還是依靠進(jìn)口,因此開(kāi)發(fā)一種高熒光效率、具有永久熒光性質(zhì)的熒光防偽材料具有重大的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值[64]。姜學(xué)松[65]等人利用P4VP-nBA-S和羥基二苯基吡啶(DSP-OH)共聚組成一種具有動(dòng)態(tài)雙功能超分子網(wǎng)絡(luò)表面的材料,該表面同時(shí)具有皺紋形貌和明顯熒光效果,并且可以快速感應(yīng)可見(jiàn)光和pH刺激來(lái)調(diào)節(jié)熒光和皺紋形貌。這種具有多重響應(yīng)、區(qū)域選擇性和非接觸特性的智能表面可以在防偽或信息存儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Sarrazin[66]等人將制備的陽(yáng)離子熒光聚合物與植物纖維在氯化鈉體系中進(jìn)行混合,通過(guò)靜電作用將熒光物質(zhì)吸附到纖維表面,從而得到熒光纖維,制備的熒光纖維主要可以應(yīng)用于防偽紙張的抄造。目前學(xué)者們對(duì)于熒光材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用主要集中在生物分子的熒光標(biāo)記,生物成像和載藥等方面[67]。2015年,Chen[68]等報(bào)道了一個(gè)熒光素衍生物分子,其在水溶液中對(duì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米熒光纖維防偽聚丙烯薄膜的制備與性能研究[J]. 王大威,李金澤,吳江渝,鄭華明,曾小平. 綠色包裝. 2018(12)
[2]靜電紡絲技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史及應(yīng)用[J]. 王艷芝. 合成纖維工業(yè). 2018(04)
[3]電紡PVA/HBPL熒光納米纖維膜的制備及其結(jié)構(gòu)性能表征[J]. 孫虹,鄒黎明,盧宏偉,許永靜,劉波. 合成纖維工業(yè). 2018(02)
[4]PAN摻雜羅丹明B制備熒光納米復(fù)合纖維及其表征[J]. 付青,唐建國(guó),劉海燕,叢龍壯. 西部皮革. 2018(05)
[5]同軸靜電紡絲參數(shù)對(duì)聚丙烯腈中空碳納米纖維形態(tài)與炭化收率的影響[J]. 李樹(shù)鋒,劉高華,謝小軍,韓永興,張艷,程博聞. 紡織學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]紫外/紅外雙波長(zhǎng)熒光防偽纖維的制備及性能[J]. 徐園園,楊革生,張慧慧,邵惠麗. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(07)
[7]靜電紡絲納米纖維的制備與應(yīng)用[J]. 劉力菲,李偉,黃瀟楠. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]基于熒光素的熒光納米纖維的制備與表征[J]. 王恒國(guó),劉大海,張朝群,李耀先,楊清彪,杜建時(shí). 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]靜電紡絲技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 劉呈坤. 合成纖維工業(yè). 2012(02)
[10]靜電紡絲技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. R.Nayak,R.Padhye,L.Amold,楊夫全. 國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào). 2010(10)
博士論文
[1]新型氣泡靜電紡絲技術(shù)及自清潔納米纖維膜的制備[D]. 陳柔羲.蘇州大學(xué) 2016
碩士論文
[1]SiO2/PANI復(fù)合柔性納米纖維的制備及其氨敏性能研究[D]. 聶清欣.江南大學(xué) 2018
[2]柔性白色有機(jī)熒光納米纖維膜的制備及其機(jī)理研究[D]. 張盼.北京化工大學(xué) 2017
[3]PAN/PU透明膜的制備及其溫敏性能的研究[D]. 趙瑩.浙江理工大學(xué) 2018
[4]羅丹明改性天然蠶絲的制備及結(jié)構(gòu)研究[D]. 季金燕.東華大學(xué) 2014
[5]再生絲素蛋白纖維的制備及機(jī)理研究[D]. 邵偉力.中原工學(xué)院 2013
[6]溶液拉伸紡絲法制備高性能聚丙烯腈纖維[D]. 陳玉龍.黑龍江大學(xué) 2012
[7]靜電紡絲納米纖維的研究[D]. 徐松秀.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[8]基于熒光機(jī)理的溫度測(cè)量技術(shù)的研究[D]. 薄曉旭.燕山大學(xué) 2011
[9]仿羊毛扭曲結(jié)構(gòu)纖維材料的研究制備[D]. 饒丹.北京服裝學(xué)院 2010
[10]相分離法制備脂肪族聚酯及其復(fù)合納米纖維支架[D]. 李小麗.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3350694
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