CN107090605A - 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法 - Google Patents

一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107090605A
CN107090605A CN201710417444.9A CN201710417444A CN107090605A CN 107090605 A CN107090605 A CN 107090605A CN 201710417444 A CN201710417444 A CN 201710417444A CN 107090605 A CN107090605 A CN 107090605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pmma
iridium
complex
fiber
fpycr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710417444.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107090605B (zh
Inventor
梁爱辉
刘德旺
吴文瑾
罗明
曹恬
王涵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Normal University
Original Assignee
Jiangxi Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Normal University filed Critical Jiangxi Normal University
Priority to CN201710417444.9A priority Critical patent/CN107090605B/zh
Publication of CN107090605A publication Critical patent/CN107090605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107090605B publication Critical patent/CN107090605B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/188—Metal complexes of other metals not provided for in one of the previous groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

本发明一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法是将含24‑冠‑8基团的中性铱配合物溶解在聚甲基丙烯酸甲酯的DMF溶液中，配成质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，然后在15 kv电压下，用针头直径0.5 mm的医用注射器作为纺丝喷头，控制前驱体溶液0.3 mL/h的挤出速度，纺丝完毕后经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。本发明铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维将铱配合物均匀分散于纺丝中，制备的纤维具有发光效率高、磷光寿命长等优点，在可穿戴发光材料方面具有潜在的应用价值。

Description

一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法，具体属于发光材料和电纺纤维技术领域。
背景技术
静电纺丝技术是一种可将粘性溶液或熔液制成连续纤维的有效方法，广泛应用于实验室研究（高等学校化学学报, 2010, 31, 20；高等学校化学学报, 2011, 32, 2490）。静电纺丝技术可以对聚合物进行化学修饰和改性（Adv. Mater. 2011, 12, 13002），通过控制实验条件或改进纺丝设备等手段可以制备出不同形貌的纳米材料（Adv. Technol.2011, 22, 304；化学学报, 2011, 9, 2471）。它不同于传统的纺丝技术，静电纺丝技术是通过静电力作用为牵引力来制备纤维的。静电纺丝技术由于其操作简单、重复性高、可以制备连续超长纳米材料等优点，近年来广泛地被应用于制备无机、有机及复合纳米纤维、纳米管、纳米带等一维纳米材料（Nano. Lett. 2008, 8, 3283；Eur. Polym. J. 2010, 46,1175）。目前，邵长路等（高分子学报, 2010, 12, 1464）采用静电纺丝技术成功地制备了导电高分子/聚合物复合导电纳米纤维。王莹熇等（Acta Chim. Sinica 2012, 70, 1576）采用静电纺丝技术将稀土配合物Tb(BA)3phen、聚苯胺以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模版剂，成功地制备了稀土配合物/高分子复合荧光纳米纤维。铱配合物是典型的磷光材料，它可以同时利用单线态和三线态发光，其内量子效率理论上可以达到100%（Nature, 1998, 395,151；Synth. Met., 1998, 94, 245）。同时，铱配合物具有较短的三线态寿命、较高的发光效率和发光颜色容易调节等优点而成为了研究的热点（J. Am. Chem. Soc., 2001, 123,4304；Chem. Mater., 2013, 25, 1013；Adv. Mater., 2003, 15, 224）。王术立等将不同浓度的离子型铱配合物Ir(ppy)2Bphen与PVP复合，通过静电纺丝技术成功地制备了离子型铱配合物PVP纳米纤维材料（王术立，硕士论文）。但是，相比于中性铱配合物，离子型铱配合物的量子效率较低，稳定性较差。PVP具有良好的亲水性，容易吸附空气中的水分而发生降解，因此增加了纺丝过程中的困难程度。同时，PVP的透光性比 “有机玻璃”著称的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）差。
因此，将中性铱配合物复合“有机玻璃”PMMA，制备铱配合物/PMMA复合磷光纳米纤维就显得非常重要。但是，传统的中性铱配合物与PMMA相容性差，共混时容易产生相分离，难以纺丝成均匀的纳米纤维，进而影响磷光纤维的发光性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种含24-冠-8基团的中性铱配合物与聚甲基丙烯酸甲酯复合的磷光电纺纤维的制备方法，24-冠-8基团的引入可以增加铱配合物与PMMA的相容性，有助于得到均匀的纳米纤维，可以显著改善产品的发光特性。
本发明铱配合物(FPyCr)2Irpic的分子机构式为：
为了实现上述目的，本发明采取的具体技术方案如下：
一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法包括下列步骤：
(1) 前驱体溶液的配制
PMMA 粉末和无水DMF按照7：93的质量比混合后，在45℃、200 r/s的转速下搅拌处理1小时，其后再在室温下搅拌10小时，得到质量分数7%的PMMA的DMF溶液。
上述PMMA的DMF溶液与(FPyCr)2Irpic按照2 g∶7 mg的质量比混合后，常温搅拌处理5小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液。
(2) 磷光纤维的制备
用针头直径0.5 mm的医用注射器吸取(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，针头用细砂纸打磨后接上高压电源正极；用锡箔纸作为纺丝接收板并接上高压电源的负极；医用注射器针头的针尖与锡箔纸接收板的距离为20±2cm；调节高压电源的电压到15 kv，控制注射器中前驱体溶液的挤出速度0.3 mL/h，同时每隔半个小时用干净的滤纸擦拭针尖；纺丝完毕后，接收有纺丝的锡箔纸接收板经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。
本发明的有益效果：本发明提供了一种含24-冠-8基团的中性铱配合物与聚甲基丙烯酸甲酯复合的磷光电纺纤维的制备方法。本发明采用有“有机玻璃”著称的PMMA作为前驱体，可以增加材料的透光性。采用中性铱配合物，可以提高材料的量子效率和稳定性；同时，铱配合物中含有24-冠-8基团，可以与PMMA有很好的相容性，有助于得到均匀的纳米纤维，磷光纤维具有发光效率高、磷光寿命长等优点。
附图说明
图1：本发明(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的荧光发射光谱图；图2：本发明(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的磷光寿命；
图3：本发明(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的扫描电镜图。
具体实施方式
为了使相关技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面通过具体实施例作进一步的说明：
实施例1
PMMA溶液的配制：50 mL锥形瓶加入3 g PMMA 粉末和40 g已干燥的N，N-二甲基甲酰胺（DMF），把锥形瓶固定在磁力搅拌器上，保持200 r/s的转速。常温下固体很难溶解，用加热套加热到45℃，加热时间1小时，可以很明显的观察 PMMA 粉末在逐渐溶解。室温下搅拌10小时，PMMA 完全溶解于DMF溶液中，得到质量分数为7%的PMMA溶液。
实施例2
铱配合物浓度为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA溶液的配制：将上述配好的质量分数为7%的PMMA溶液取4 g于一个干净的玻璃瓶中，然后称取质量为14 mg的(FPyCr)2Irpic加入到装有PMMA溶液的玻璃瓶中，配制成(FPyCr)2Irpic浓度（相对于PMMA）为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA溶液，加入大小合适的搅拌子，常温搅拌5小时。
实施例3
纳米纤维的制备：利用实验室自行组装个静电纺丝设备，将上述配好的溶液用医用注射器取大约3 mL，直径为0.5 mm针尖用细砂纸打磨后接上高压电源正极，接收距离大约为20 cm，锡箔纸接收板接上高压电源的负极。打开高压电源，调节电压到15 kv。纳米纤维用锡箔纸板接收。每隔约半个小时须用干净的滤纸擦拭针尖，防止溶剂在尖端部位挥发使溶液凝固而阻碍溶液的流出，影响纤维状态。在真空干燥箱中去除溶剂后得到含磷光铱配合物聚甲基丙烯酸甲酯纤维。图1为磷光纤维的荧光发射光谱图；图2为磷光纤维的磷光寿命；图3为磷光纤维的扫描电镜图。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非用作为对本发明的限制，对以上所述实施例中技术方案的修改，或对其中部分技术特征进行替换都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (1)

1.一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1) 前驱体溶液的配制
PMMA 粉末和无水DMF按照7：93的质量比混合后，在45℃、200 r/s的转速下搅拌处理1小时，其后再在室温下搅拌10小时，得到质量分数7%的PMMA的DMF溶液；
上述PMMA的DMF溶液与(FPyCr)2Irpic按照2 g∶7 mg的质量比混合后，常温搅拌处理5小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液；
(2) 磷光纤维的制备
用针头直径0.5 mm的医用注射器吸取(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的(FPyCr)2Irpic/PMMA前驱体溶液，针头用细砂纸打磨后接上高压电源正极；用锡箔纸作为纺丝接收板并接上高压电源的负极；医用注射器针头的针尖与锡箔纸接收板的距离为20±2cm；调节高压电源的电压到15 kv，控制注射器中前驱体溶液的挤出速度0.3 mL/h，同时每隔半个小时用干净的滤纸擦拭针尖；纺丝完毕后，接收有纺丝的锡箔纸接收板经80℃真空干燥12小时，得到(FPyCr)2Irpic与PMMA质量比为5%的铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维。
CN201710417444.9A 2017-06-06 2017-06-06 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法 Active CN107090605B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710417444.9A CN107090605B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710417444.9A CN107090605B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107090605A true CN107090605A (zh) 2017-08-25
CN107090605B CN107090605B (zh) 2019-03-26

Family

ID=59639078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710417444.9A Active CN107090605B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107090605B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101787275A (zh) * 2010-01-27 2010-07-28 南京邮电大学 含铱配合物的磷光共轭聚合物光电材料的制备和应用方法
CN102584899A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 中国科学院化学研究所 一种磷光铱配合物及其制备方法与应用
CN105223171A (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 赣南师范学院 一种近红外磷光铱配合物的合成及其荧光检测成像应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101787275A (zh) * 2010-01-27 2010-07-28 南京邮电大学 含铱配合物的磷光共轭聚合物光电材料的制备和应用方法
CN102584899A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 中国科学院化学研究所 一种磷光铱配合物及其制备方法与应用
CN105223171A (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 赣南师范学院 一种近红外磷光铱配合物的合成及其荧光检测成像应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁爱辉: "《超分子磷光聚合物的合成及其性能研究》", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107090605B (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109778430B (zh) 一种利用单轴静电纺丝制备Janus结构纳米纤维的制备方法
US7575707B2 (en) Electrospinning of fine hollow fibers
US10186698B2 (en) Ceramic-polymer hybrid nanostructures, methods for producing and applications thereof
Duan et al. Electrospinning of chitosan solutions in acetic acid with poly (ethylene oxide)
Zhang et al. Spraying functional fibres by electrospinning
CN106835304B (zh) 一种静电纺丝-电动喷涂装置及其应用
CN102178640B (zh) 将疏水性药物均匀负载于亲水性聚合物电纺纳米纤维的方法
JP2008520407A (ja) 多相ナノ粒子
CN107938169B (zh) 一种poss改性纳米纤维膜及其制备方法和应用
Doğan et al. Single-needle electrospinning of PVA hollow nanofibers for core–shell structures
CN102936795A (zh) 一种载药纳米纤维膜及其制备方法
CN108193501A (zh) 一种导电形状记忆薄膜、制备方法及其电驱动方法
CN110387588A (zh) 一种利用Janus并列针头静电纺丝制备核壳结构的微纳米纤维膜的方法
CN107675281B (zh) Pvp/pan纳米复合纤维的制备方法
CN103572508B (zh) 乳液电纺法制备可生物降解聚合物纳米纤维膜
US20140246812A1 (en) Process for producing polymeric structures that have activated surfaces and activated polymeric structures
CN105506858A (zh) 静电纺丝制备纤维素增强纳米复合纤维薄膜的方法
CN107090605A (zh) 一种铱配合物/聚甲基丙烯酸甲酯磷光纤维的制备方法
CN109881302B (zh) 一种具有多孔表面结构的复合纳米纤维及其制备方法
CN108547009A (zh) 一种纳米荧光纤维材料及其制备方法
CN110565193B (zh) 一种CdSe/CdS纳米片杂化纤维及其制备方法
Yang et al. Control of the morphology of micro/nanostructures of polycarbonate via electrospinning
CN106757479A (zh) 一种pet多孔发光纳米纤维的制备方法
CN114086320B (zh) 增强电纺纤维膜力学性能的方法
Chen et al. Preparation of biocompatible membranes by electrospinning

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant