[发明专利]一种掺铽的复合导电绿色发光的纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)沉淀法制备铽-吡啶二元羧酸-邻菲罗啉发绿光配合物

将摩尔比为1：1.5：1的稀土氯化物TbCl₃·6H₂O、吡啶二元羧酸和邻菲罗啉(即1,10-菲罗啉)在溶剂中混合，得到混合溶液，加碱调节混合溶液的pH值至6-6.5后等待沉淀，过滤，洗涤沉淀物后干燥，即得到发绿光的配合物；

(2)纺丝液的配制

称取掺杂聚苯胺加入到溶剂中溶解，混合均匀后加入步骤(1)所得发绿光的配合物并缓慢加入高分子模板剂聚乙烯吡咯烷酮PVP，并继续搅拌9-15h之后再静置，即得到静电纺丝前驱体溶液，其中所述掺杂聚苯胺、发绿光的配合物和聚乙烯吡咯烷酮PVP的质量比为(0.05-0.45)：(0.09-0.45)：1.8；

(3)用静电纺丝方法制备导电且绿色发光的纳米纤维；

其中：步骤(1)中所述混合溶液的制备方法为：每0.001mol的稀土氯化物TbCl₃·6H₂O溶于8-12mL的无水乙醇中得到TbCl₃·6H₂O的乙醇溶液；每0.0015mol的吡啶二元羧酸和每0.001mol的邻菲罗啉(即1,10-菲罗啉)分别溶于8-12mL的无水乙醇后混合，配制成配体溶液，加热配体溶液至50-60℃，再将TbCl₃·6H₂O的乙醇溶液滴加到配体溶液中，得到混合溶液。

2.根据权利要求1所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合溶液的制备方法为：每0.001mol的稀土氯化物TbCl₃·6H₂O溶于10mL的无水乙醇中得到TbCl₃·6H₂O的乙醇溶液；每0.0015mol的吡啶二元羧酸和每0.001mol的邻菲罗啉(即1,10-菲罗啉)分别溶于10mL的无水乙醇后混合，配制成配体溶液，加热配体溶液至50-60℃，再将TbCl₃·6H₂O的乙醇溶液滴加到配体溶液中，得到混合溶液。

3.根据权利要求1或2所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，其中步骤(1)中所述吡啶二元羧酸为2，6-吡啶二羧酸、2，5-吡啶二羧酸、3，4-吡啶二羧酸或3，5-吡啶二羧酸。

4.根据权利要求1或2所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，其中步骤(1)中所述加碱调节混合溶液的pH值至6-6.5后等待沉淀的具体方法为：用1M的NaOH溶液调节混合溶液的pH值至6-6.5后搅拌3小时后等待沉淀；其中所述洗涤沉淀物后干燥的方法为：将沉淀物依次用水和乙醇洗涤三轮，之后于60℃干燥12h。

5.根据权利要求1所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，其中步骤(2)中所述溶剂为DMF，掺杂聚苯胺与DMF的质量比为(0.05-0.45)：(8-9)。

6.根据权利要求1所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，其中所述掺杂聚苯胺、发绿光的配合物和聚乙烯吡咯烷酮PVP的质量比为0.18：0.27：1.8。

7.根据权利要求1所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高分子模板剂聚乙烯吡咯烷酮PVP为PVP K90，平均分子量为130000；步骤(2)中所述掺杂聚苯胺为有机质子酸掺杂聚苯胺，掺杂率不小于30摩尔％，电导率为2s/cm，粒径不大于30μm。

8.根据权利要求1所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)用静电纺丝方法制备导电且绿色发光的纳米纤维的具体方法为：将步骤(2)所得静电纺丝前驱体溶液加入纺丝装置的储液管中，将注射器针头与高压静电发生器输出端相连，在距针头一定距离处放置接地的金属接收屏，注射器与接收屏间距离可调，在接收屏上得到导电绿色发光纳米纤维。

9.根据权利要求8所述的导电且绿色发光的纳米纤维的制备方法，其中所述步骤(3)用静电纺丝方法制备导电且绿色发光的纳米纤维的纺丝条件为：温度：25℃，湿度：20％，纺丝电压为20kV，接收距离为15cm。

10.根据权利要求1-9之一所述的制备方法获得的导电且绿色发光的纳米纤维。