[发明专利]一种具有核壳结构的多功能静电纺丝发光纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有核壳结构的多功能静电纺丝发光纤维的制备方法，第一步，采用静电纺丝技术制备稀土掺杂的纳米发光纤维；第二步，采用原子层沉积技术ALD在第一步制备的纳米发光纤维表面沉积一层功能无机材料；所述无机材料包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag。该项技术在保持了静电纺丝纤维的形貌的同时，并简单地实现静电纺丝纤维的核壳结构，赋予了稀土静电纺丝纤维的多种功能，拓宽了其应用范围，为获得同时具有多种功能如光、电、磁、热、声等性质的复合静电纺丝纤维的商品化生产，打下良好的技术基础。

技术领域

本发明涉及具有核壳结构的多功能稀土静电纺丝纳米发光纤维材料的制备方法。

背景技术

静电纺丝技术是一种制备聚合物、无机物、有机物、无机/有机复合纳米纤维的通用技术，但是，通过静电纺丝技术获得核壳结构的纳米纤维较为困难。通常的做法是采用同轴静电纺丝技术，但其缺点是电纺参数不易控制，很难得到核层和壳层尺寸可控，且直径都很均匀的复合纤维。到目前为止，未有文献与专利报道，采用静电纺丝技术+ALD技术获得具有核壳结构的多功能稀土静电纺丝纳米发光纤维材料。

发明内容

本发明提供一种具有核壳结构的多功能静电纺丝发光纤维的制备方法。拓展其应用范围，使之能够应用在发光显示、荧光标记与检测、载药诊疗、太阳能电池等领域。

本项技术第一步采用静电纺丝技术制备稀土掺杂的纳米发光纤维；第二步，采用原子层沉积技术(ALD)在第一步制备的纳米发光纤维表面沉积一层功能无机材料(如Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag或其他材料)，获得多功能多用途的稀土纳米发光纤维材料。该项技术在保持了静电纺丝纤维的形貌的同时，并简单地实现静电纺丝纤维的核壳结构，赋予了稀土静电纺丝纤维的多种功能，拓宽了其应用范围，为获得同时具有多种功能如光、电、磁、热、声等性质的复合静电纺丝纤维的商品化，打下良好的技术基础。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种具有核壳结构的多功能静电纺丝发光纤维的制备方法，其特征在于：

第一步，采用静电纺丝技术制备稀土掺杂的纳米发光纤维；所述稀土掺杂的纳米发光纤维包括稀土氧化物、稀土氮化物、稀土氟化物、稀土铝酸盐、稀土钨钼酸盐。

第二步，采用原子层沉积技术ALD在第一步制备的纳米发光纤维表面沉积一层功能无机材料；所述无机材料包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、或Au、Ag。

进一步地，在上述技术方案中，第一步，核壳结构纳米纤维的制备，将Ⅰ、Ⅱ加入到去离子水中溶解至透明澄清的溶液，PVP加入到该混合溶液中，搅拌1-4小时至澄清透明，在10-15kv的电压和10-30cm的接收距离下，进行纺丝，接收8小时以上，获得均匀的前驱体纤维；该前驱体纤维在真空烘箱中80-120℃干燥2-8小时；得到核壳结构纳米纤维；包括Gd₂O₃：Eu@Al₂O₃核壳结构纳米纤维。

所述Ⅰ选自Gd(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、La(NO₃)₃、Lu(NO₃)₃；