[发明专利]一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料、应用及制备方法

说明书

本发明公开了一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料、应用及制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤1：将聚偏氟乙烯‑三氟乙烯溶于N，N‑二甲基甲酰胺溶液中，形成混合溶液；步骤2：将碳量子点加入步骤1得到的混合溶液中，充分混合反应得到聚偏氟乙烯‑三氟乙烯/碳量子点/N，N‑二甲基甲酰胺共混溶液；其中碳量子点与聚偏氟乙烯‑三氟乙烯的质量比为1～3:100；步骤3：将步骤2得到的共混溶液加热，烘干；步骤4：将步骤3得到的材料高压结晶成型，得到所需复合材料；本发明制备得到的复合材料压电性能好，并且性能稳定，在不同荧光照射下，能够得到不同的荧光发射光；并且其为柔性材料、无毒。

技术领域

本发明涉及自驱动荧光发光材料，具体涉及一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料、应用及制备方法。

背景技术

自19世纪以来，化石燃料是推动社会发展的主要能源，与此同时，各个地区生存环境在一定的程度上遭受到了威胁。实用清洁能源代替化石燃料已成为当代社会急需解决的问题，各国科学家为了这一目的而一直致力于绿色可再生能源开发，太阳能、风能、生物能等一系列绿色能源问世，压电、热电、以及摩擦电的开发被提出。在以往的报道中压电材料在闪光灯、超声成像等一系列的应用中扮演着重要的角色，如无机压电材料锆钛酸铅(PZT)，由于其卓越的压电性能，在传感器领域得到应用，然而，无机压电材料由于其本身具备毒性、材质脆以及高温加工，使得无机材料在绿色环境、强烈冲级条件下收到很大的限制，而且消耗较多的能源进行加工。因此，探索一种材质韧性好、生态友好、低温能加工、以及压电性能优良的材料很有必要。聚偏氟乙烯是由偏氟乙烯单体均聚或者共聚而成的含氟多功能材料，由于氟碳链的结合能高，具备材质韧性好、生态友好、低温能加工等特点，然其压电性能并不卓越，因此开发偏氟乙烯基聚合物以提高聚偏氟乙烯的压电性能很有必要。在掺杂材料中，无机材料被广泛的运用，但是由于大多数的无机材料存在着有毒、生物相容性不乐观等缺点，使用掺杂无机材料制备绿色、生物相容性好的材料收到了很大的限制，碳纳米材料作为一种新生的绿色无毒材料，近年来得到了很大的开发，但作为碳纳米材料中一员的碳量子点，仅在生物医学进行了较多的探索，在其他领域探索较少。

发明内容

本发明提供一种具有多色荧光性能、压电性能好的自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料、应用及制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将聚偏氟乙烯-三氟乙烯溶于N，N-二甲基甲酰胺溶液中，形成混合溶液；

步骤2：将碳量子点加入步骤1得到的混合溶液中，充分混合反应得到聚偏氟乙烯-三氟乙烯/碳量子点/N，N-二甲基甲酰胺共混溶液；其中碳量子点与聚偏氟乙烯-三氟乙烯的质量比为1～3:100；

步骤3：将步骤2得到的共混溶液加热，烘干；

步骤4：将步骤3得到的材料高压结晶成型，得到所需复合材料。

进一步的，所述步骤4中在180～260℃，200～500MPa条件下，0～60min得到所需复合材料。

进一步的，所述步骤1中聚偏氟乙烯-三氟乙烯中偏氟乙烯和三幅乙烯的摩尔比为8:2。

进一步的，所述步骤1中聚偏氟乙烯-三氟乙烯与N，N-二甲基甲酰胺溶液的质量比为1:48。

进一步的，所述步骤2中首先搅拌4h，然后超声10～20分钟得到共混溶液。

进一步的，所述步骤1中通过磁力搅拌将聚偏氟乙烯-三氟乙烯溶于N，N-二甲基甲酰胺溶液，在60℃条件下，搅拌30min，磁力搅拌的转速为120r/min。

进一步的，所述步骤3中在烘干温度为70℃，烘干时间为24h。

一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料。