[发明专利]一种基于一维碳材料的柔性纤维荧光纸的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于一维碳材料的柔性纤维荧光纸的制备方法，先对一维碳材料进行简单的处理，形成具有亲水性基团的一维碳材料，随后将一定量的PVP包覆的硒化镉量子点溶液其分散在其中，最后抽滤、真空烘箱低温干燥即可得到可以发出各种荧光的柔性纤维荧光纸。由于这种对量子点直接进行PVP包覆，然后负载在一维碳材料上，所以这种荧光纸机械强度较高，并且具有较高的发光性能。由于这种光致发光的性能相比于传统的反光类材料有较广的警示视角，可以应用特殊服饰、指示和警示领域，并取代反光类的贴纸材料。由于这种材料是荧光纸形式，使用方便而且可视角大，因此在交警服饰上、交通指示牌、危险警示牌等方面有广泛应用。

技术领域

本发明属于光电材料与器件领域，具体涉及一种基于一维碳材料的柔性纤维荧光纸的制备方法。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，人们的安全意识不断提升，对指示和警示信息的重视程度日益加强。然而现在的指示和警示领域中反光材料占主导地位，由于反光材料光反射方向单一，因此指示和警示的视角小，不能更好的起到应有的作用。为了打破这种由于反光材料本身的反光原理的限制，我们不得不重新寻找可替代的材料，使得增大指示警示的可视视角成为可能。我们发现了荧光材料具有这种优良的性能。当使用荧光材料作为警示指示的主要材料时，为了能够起到应有的指示警示性能，对荧光材料的发光能力要求较高。我们使用量子点为荧光材料，为了便于更方便简单的应用到其他领域，我们把荧光材料做成荧光纸。由于这种材料是荧光纸形式，不仅方便而且可视角大，可广泛用于交警服饰上、交通指示牌、危险警示牌等方面。

发明内容

本发明的目的在于针对现有反光材料警示指示可视角的不足，提供一种基于一维碳材料的柔性纤维荧光纸的制备方法。本发明首先酸化一维碳材料以增加量子点的附着能力，再混合PVP包覆的量子点使其形成复合结构，制备工艺简单，比现有的反光材料更优良，将在指示警示领域替代反光材料。由于这种材料是荧光纸形式，使用方便而且可视角大，因此在交警服饰上、交通指示牌、危险警示牌等方面有广泛的应用。

本发明采用如下技术方案实现：

一种基于一维碳材料的柔性纤维荧光纸的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将一维碳材料（例如是碳管或碳纳米纤维）进行亲水性处理，形成具有亲水性基团的一维碳材料前驱体溶液；

步骤S2：制备CdSe量子点溶液（还可以为钙钛矿量子点或其他量子点），将得到的CdSe半导体量子点作为光致发光中心；

步骤S3：用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对CdSe量子点进行包覆；

步骤S4：把PVP包覆的CdSe量子点溶液分散到步骤S1处理后的一维碳材料前驱体溶液中，使被PVP包覆的量子点负载到一维碳材料上；

步骤S5：利用真空抽滤、真空低温干燥工艺制备出一维碳材料的柔性纤维荧光纸。

进一步地，所述步骤S1的具体方法为：在一定温度下，将一定比例的浓盐酸、浓硝酸混合，随后加入一维碳材料，搅拌，保温一段时间，离心清洗收集，配制成浓度为10mg/L的酸化后的一维碳材料溶液；

较佳的，温度为60-80℃，浓硝酸和浓盐酸的体积比为3:1，保温时间为10-24h，离心次数为3次，每次离心时间为5-10min。

进一步地，所述步骤S2中制备CdSe量子点溶液的具体方法为：将硒粉（Se）和三正辛基膦(TOP）在加热条件下混合后制备成Se前驱体溶液；氧化镉（CdO）、油酸和十八烯（ODE）在惰性气体保护下加热到一定温度，保温一段时间，然后升到另一温度，再保持一段时间，得Cd前驱体溶液；将Se前驱体溶液注入至Cd前驱体溶液中，生产混合溶液，保温一段时间，取出溶液清洗提纯得到CdSe量子点溶液。