[发明专利]壳核结构芴-三苯胺共聚物/石墨烯复合纳米纤维材料

摘要

壳核结构芴‑三苯胺共聚物/石墨烯复合纳米纤维材料的制备方法。目前制备的有机聚烷基芴作为蓝光器件材料存在器件长时间工作或受热情况下稳定性降低，色纯度变化等缺陷，其主要原因是由于材料的载流子传输、传热和耐老化性能低，从而影响了器件的耐老化性能和色纯度保留时间。本发明方法包括：以可溶性石墨烯为核层，含甲氧基的芴‑三苯胺共聚物为壳层，借助套管式注射器，利用高压静电纺丝技术制备壳核结构芴‑三苯胺共聚物/石墨烯复合纳米纤维材料，并将上述复合纳米纤维材料制成发光器件。本发明用于苯胺单体、苯胺共聚物和石墨烯复合纳米纤维材料及制造方法和应用。

主权项

一种壳核结构芴‑ 三苯胺共聚物/ 石墨烯复合纳米纤维材料的制备方法, 其特征是：以可溶性石墨烯为核层，含甲氧基的芴‑ 三苯胺共聚物为壳层，借助套管式注射器，利用高压静电纺丝技术制备壳核结构芴‑ 三苯胺共聚物/ 石墨烯复合纳米纤维材料，并将上述复合纳米纤维材料制成发光器件；其制备方法步骤是：第一步：将所述的芴‑ 三苯胺共聚物溶解在溶剂中，利用静电纺丝技术制备芴‑ 三苯胺共聚物/ 石墨烯复合纳米纤维材料：将芴‑ 三苯胺共聚物溶解在四氢呋喃或甲苯溶剂中，含量为1.0 ～ 10.0% (wt.%) ；可溶性石墨烯的乙醇或水溶液的浓度为0.5 ～ 6.0%(wt.%) ；第二步：借助套管式器件，利用微量注射泵控制芴‑ 三苯胺共聚物、石墨烯的流速比例为1:0.2 ～ 1:2.0，其中，芴‑ 三苯胺共聚物溶液作为壳层，可溶性石墨烯溶液作为核层；第三步：在20 ～ 30 ℃条件下，利用高压静电纺丝技术，调节纺丝电压范围在10 ～ 30 kV，发射电极和接收电极之间的距离为8 ～ 23 cm，即可在接收电极上获得壳核结构芴‑ 三苯胺共聚物/ 石墨烯复合纳米纤维材料，复合纳米纤维材料的平均直径为150 ～ 700 nm ；纤维长度为10 μm ～ 10 cm；所述的含甲氧基结构的芴‑ 三苯胺共聚物的制备方法步骤包括：第一步：将4‑ 甲氧基苯胺与1‑ 溴‑4‑ 碘苯按摩尔比为1:2.0 ～ 1:2.5 的比例，依次加入到有机溶剂四氢呋喃或二氧六环或甲苯或二甲苯或N,N‑ 二甲基甲酰胺中，再分别加入钯催化剂Pd₂(dba)₃、1,1'‑ 双（二苯基膦）二茂铁和叔丁醇钠，反应温度控制在95 ～ 105 ℃，反应时间是5 ～ 10 h，然后通过旋转蒸发器除去大部分有机溶剂，浓缩后的产物经萃取、蒸馏后利用层析色谱柱进行分离，即得到含甲氧基结构的N,N‑ 双(4‑ 溴苯基)‑4‑(4‑ 甲氧基)苯胺单体；第二步：将9,9‑ 二辛基芴‑2,7‑ 二硼酸顺（1,3‑ 丙二醇）酯和N,N‑ 双(4‑ 溴苯基)‑4‑(4‑ 甲氧基) 苯胺单体按照摩尔比为1:1.0 ～ 1:1.05 的比例，依次加入到甲苯或N,N‑ 二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，再分别加入钯催化剂Pd(PPh₃)₄以及与甲苯或N,N‑ 二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等体积的2.5 ～ 3.0 mol/L 的碳酸钠溶液，在氩气或氮气保护下，加热回流50 ～ 60 h，然后用冰甲醇将芴‑ 三芳胺共聚物沉淀出来，经抽滤和干燥，利用索氏提取器对芴‑ 三芳胺共聚物进行纯化45 ～ 60 h，烘干即得到含甲氧基的芴‑ 三苯胺共聚物；所述的芴‑ 三苯胺共聚物的数均分子量Mn=22,000 ～53,000，且含有甲氧基结构；所述的含甲氧基结构芴‑ 三苯胺共聚物的制备方法，所述的第一步中所述的钯催化剂Pd₂(dba)₃与4‑ 甲氧基苯胺的摩尔比为1:80 ～1:100 ；所述的1,1'‑ 双（二苯基膦）二茂铁与4‑ 甲氧基苯胺的摩尔比为1:18 ～ 1:30 ；所述的4‑ 甲氧基苯胺与叔丁醇钠的摩尔比为1:2 ～ 1:4 ；所述的第二步中所述的钯催化剂Pd(PPh₃)₄与9,9‑ 二辛基芴‑2,7‑ 二硼酸顺（1,3‑ 丙二醇）酯的摩尔比为1:25 ～ 1:35。