[发明专利]一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维及其制备方法。该杂化材料是由CdSe/CdS纳米片和聚合物混合静电纺丝而成。制备工艺主要是将聚合物剧烈搅拌溶于乙醇/三氯乙烯的混合溶剂中，然后再CdSe/CdS纳米片与溶液混合形成均匀的纺丝液，在外加电压下进行静电纺丝由铝箔收集得到杂化纤维，三氯乙烯在静电纺丝过程中作为分散介质起着至关重要的作用。本发明制备得到的杂化纤维具有仍然保持了CdSe/CdS纳米片的优异光学性质，在光电器件应用中具有很大的应用潜力，并且制备方法简单，具有可控性强、无外加助剂以及效率高等优点。

技术领域

本发明属于新能源量子点材料技术领域，涉及一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维及其制备方法。

背景技术

作为一种新型特殊的半导体纳米晶，CdSe/CdS纳米片具有特殊的光学性能，广泛应用于照明和显示应用的发光器件领域，得益于低成本，高色纯度，高量子产率和基于纳米片厚度的宽可调发射波长。纳米片的厚度可以容易地以原子精度控制，这导致由最小的非均匀展宽导致的相对较窄的吸收和发射。这些纳米片由于其二维特性，大的面内电子有效质量和相对小的介电常数而表现出大的提取结合能。与球形量子点相比，纳米片具有相对较大的体积，并且它可以潜在地表现出载流子之间较不严重的库仑相互作用，并且允许更有效的电荷注入而不损害量子限制。并且纳米片仅需要精确控制其原子级厚度，合成具有光谱窄发射的胶体纳米晶体，而量子点需要严格控制其尺寸和形状。

静电纺丝法是一种有效且低成本的技术，用于制备直径范围从几纳米到几微米的聚合物纤维。电纺纤维的高表面积与体积比已经在组织工程支架，储能，传感器，药物输送等方面得到了广泛的应用。最近，量子点和聚合物的超细纤维说明静电纺丝方法的成功引起了人们的广泛关注。特别地，有两种将量子点引入聚合物纤维的方法：原位形成方法和直接共混。Kenji等人(Journal of Applied Polymer science,2017,134,44584)通过原位静电纺丝方法制备了水溶性CdTe量子点/聚合物的纳米纤维，尽管原位形成方法具有对尺寸分布的精确控制，但是形成过程通常导致表面缺陷增加，导致光学性能差。量子点/聚合物直接混合方法可以解决上述问题并获得具有优异光学性能和窄尺寸分布的超细纤维。孙等人(Journal of Nanoscience and Nanotechnology,2017,17,4036-4040)通过静电纺丝法制备了CdTe/聚甲基丙烯酸甲酯量子点复合超细纤维的荧光垫。静电纺丝技术可使油溶性CdTe/聚甲基丙烯酸甲酯复合溶液在紫外光下形成具有荧光性质的纳米纤维。复合溶液中CdTe量子点的含量对纤维的直径和电导率值有直接影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种过程简单、效率高、光学稳定性好的CdSe/CdS纳米片杂化纤维的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维，该纤维由CdSe/CdS纳米片与聚合物杂化而成。

根据本发明，一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维的制备方法，包括步骤如下：

(1)将CdSe/CdS纳米片分散于三氯乙烯溶液中，离心洗涤后得到均匀溶液；

(2)将聚合物粉末分散在乙醇/三氯乙烯混合溶剂中，剧烈搅拌得到聚合物均匀溶液；

(3)将步骤(1)和(2)中所述的CdSe/CdS纳米片和聚合物的溶液按一定比例搅拌混合均匀，得到不同含量的混合纺丝液；

(4)将步骤(3)所得的混合溶液在一定电压下进行静电纺丝，并用铝箔进行收集得到CdSe/CdS纳米片与聚合物的杂化纤维。

根据本发明，优选的，步骤(1)中将CdSe/CdS纳米片分散于三氯乙烯溶液中的过程为：将CdSe/CdS纳米片分散在三氯乙烯中，并加入甲醇进行离心洗涤，得到CdSe/CdS纳米片溶液。