CN108997598B - 具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备 - Google Patents
具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备 Download PDFInfo
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Abstract
具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备,涉及纤维素薄膜。将有机金属卤化物钙钛矿量子点分散于甲苯溶液中,定为溶液A;将乙基纤维素溶于甲苯中,形成溶液B;将溶液A加入到溶液B中,惰性气体保护,20~60℃下搅拌3h得溶液C;将溶液B铺膜,在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得纯乙基纤维素薄膜a;将溶液C倒在纯乙基纤维素薄膜a上表面,用铺膜机在纯乙基纤维素薄膜a表面铺膜,在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜b;将溶液B倒在复合膜b上表面,在复合膜b表面铺膜,在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜c,复合膜c即为具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜。
Description
技术领域
本发明涉及纤维素薄膜,尤其是涉及具有近紫外激发功能高光透过性防水性复合乙基纤维素膜的制备。
背景技术
纤维素是大自然中储存量最丰富的生物基材料,其成膜性能优越,成本低廉,化学物理性能稳定,环境友好,使其和其衍生物可以良好的应用于过滤,分离多个功能膜领域。
乙基纤维素(EC)是纤维素的衍生物,具有不溶于水、易溶于有机溶剂、耐弱酸碱、原料丰富、价格低廉、可生物降解等优点。乙基纤维素成膜工艺简单,并且乙基纤维素所成薄膜透明度高,具有非常好的防水性能,在各种包装、装饰材料中都有较为广泛的用途。
有机金属卤化物钙钛矿量子点具有近紫外激发功能,能将近紫外光激发为可见光,而且外荧光转化效率非常高,被誉为显示材料的明日之星,但是钙钛矿量子点的稳定性较差,只能稳定的分散在弱极性溶剂当中,强极性溶剂会迅速破坏量子点的钙钛矿结构,使得钙钛矿量子点失去下转换发光的能力,这在一定程度上影响了它的应用,将其掺杂进乙基纤维素基底材料中,制备出具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜,钙钛矿量子点得以长期稳定封存在乙基纤维素材料中,并赋予其优异的下转换发光功能,能够应用于灯具、装饰或光伏太阳能行业。
发明内容
本发明的目的在于提供具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备方法。
本发明包括以下步骤:
(1)将有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbX3)分散于甲苯溶液中,定为溶液A;
(2)将乙基纤维素溶于甲苯中,待完全溶解后形成溶液B;
(3)将步骤(1)中的溶液A加入到溶液B中,惰性气体保护,20~60℃下搅拌3h,得溶液C;
(4)将溶液B用铺膜机铺膜,在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得纯乙基纤维素薄膜a;
(5)将溶液C倒在纯乙基纤维素薄膜a上表面,用铺膜机在纯乙基纤维素薄膜a表面铺膜,然后在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜b;
(6)将溶液B倒在复合膜b上表面,用铺膜机在复合膜b表面铺膜,然后在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜c,复合膜c即为所制备的具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜。
在步骤(1)中,所述有机金属卤化物钙钛矿量子点可选自CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3等中的一种,量子点尺寸小于8nm。
在步骤(2)中,所述溶液B的质量百比浓度可为2%~20%。
在步骤(3)中,所述溶液A的加入量为溶液B体积的1%~20%。
在本发明中所述有机金属卤化物钙钛矿量子点可为CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3,制备方法以CH3NH3PbBr3为例:①甲胺在冰浴条件下搅拌,加入等体积的HBr,反应2h后,将溶液旋转蒸发获得CH3NH3Br白色晶体,然后先用乙醇重结晶,再用乙醚洗涤干燥去除掉多余的乙醚,并真空干燥;②将PbBr2、油胺、油酸和CH3NH3Br加入DMF中,超声,获得前驱体溶液;③获得的前驱体溶液注入到预热到60℃的甲苯溶液中,离心,保留上清液,即得分散的钙钛矿量子点,即可得到溶液A;
不同的卤素会使得钙钛矿量子点具备不同的特征发射波长,并且量子点的尺寸,也会对发射波长有一定的影响,在一般情况下,特征波长会随着量子点尺寸的增加而蓝移,但是当量子点尺寸大于4nm时,因为不再具备量子限域效应,激子结合能变小,表面缺陷也较多,从而导致其下转换发光功能的下降,通过改变卤素的掺杂以及尺寸的控制,可以制备出发光波长涵盖200~800nm光谱范围的钙钛矿量子点,这也是有机金属卤化物钙钛矿量子点的优势之一。
本发明的有益效果如下:
本发明将钙钛矿量子点掺入乙基纤维素中,制备出了一种具有下转换发光功能的复合乙基纤维素薄膜,该种薄膜具备优异的下转换发光效果,在紫外光照射下发出明亮的绿光(以CH3NH3PbBr3量子点掺杂为例),并且具备非常高的透明度(93%),在膜外层又封装了一层乙基纤维素薄膜,将钙钛矿量子点封存在乙基纤维素内部,隔绝水分对钙钛矿量子点的侵蚀,具备非常好的防水性能,钙钛矿量子点可以长期稳定的存在,保持优异的下转换发光性能,并且保持了乙基纤维素较好的可塑性和延展性。
附图说明
图1是本发明所制备乙基纤维素复合膜的简单示意图。纯乙基纤维素薄膜a与复合膜c都是纯乙基纤维素膜,复合膜b为掺杂钙钛矿量子点复合乙基纤维素膜。
图2是本发明实施例1紫外-可见分光光度计测试透明度曲线。纯乙基纤维素膜在可见光区(400~800nm)表现出了非常高的透明度(93%),经实施例1改性后制备出的复合薄膜在500~800nm之间也保持与纯乙基纤维素膜相同的高光透过率,在500nm以下透明度有所降低,但在400nm处依然保持了高达80%的高光透过率。
图3是本发明实施例1F7000荧光光谱仪发射光谱图。复合膜的特征发射波长在520nm左右,对应光谱中为亮绿色。
图4是本发明实施例1F7000荧光光谱仪激发光谱图。复合膜的特征吸收光谱范围为200~510nm之间,其主要的吸收波长为400nm以下的紫外光。
图5是本发明实施例1复合膜应力应变曲线图。对比纯乙基纤维素膜,实施例1改性过的复合膜的拉伸并没有明显变化。
图6是本发明实施例1防水测试紫外-可见分光光度计测试透明度曲线。实施例1所制备的复合薄膜在水中浸泡1~3天,透明度没有明显变化。
图7是本发明实施例1防水F7000荧光光谱仪发射光谱图。实施例1所制备的复合薄膜在水中浸泡1~3天,其荧光性能没有明显变化,特征发射波长为520nm左右,特征峰尖锐,强度没有衰减。
图8是本发明实施例1防水F7000荧光光谱仪激发光谱图。实施例1所制备的复合薄膜在水中浸泡1~3天,其特征吸收波长范围没有变化,仍为200~510nm之间,主要吸收波长为紫外光区,吸收峰强度没有衰减。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,本发明保护范围并不限于此。
实施例1:
参见图1~8。
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将1ml溶液A加入到溶液B2中,在30℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低8%,透明度约为83%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例1制备的复合膜荧光强度约为2300。
实施例2:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将2ml溶液A加入到溶液B2中,在35℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,80℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低12%,透明度约为79%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例2制备的复合膜荧光强度约为4500。
实施例3:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将3ml溶液A加入到溶液B2中,在40℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低15%,透明度约为76%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例3制备的复合膜荧光强度约为7200。
实施例4:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将4ml溶液A加入到溶液B2中,在45℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,80℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低22%,透明度约为69%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例4制备的复合膜荧光强度约为9800。
实施例5:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将5ml溶液A加入到溶液B2中,在50℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低27%,透明度约为64%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在1.0狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例5制备的复合膜荧光强度约为1500。
实施例6:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1468g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将6ml溶液A加入到溶液B2中,在55℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低33%,透明度约为58%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在1.0狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例6制备的复合膜荧光强度约为2800。
实施例7:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1533PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0399gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将1ml溶液A加入到溶液B2中,在60℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低8%,透明度约为83%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例7制备的复合膜荧光强度约为2200。
实施例8:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1542g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0368gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将2ml溶液A加入到溶液B2中,在25℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,80℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,80℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低13%,透明度约为78%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例8制备的复合膜荧光强度约为3400。
实施例9:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1685g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0435gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.5g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将1ml溶液A加入到溶液B2中,在20℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,100℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,100℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低9%,透明度约为82%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例9制备的复合膜荧光强度约为1700。
实施例10:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1356g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0306gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.8g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将2ml溶液A加入到溶液B2中,在35℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低14%,透明度约为77%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例10制备的复合膜荧光强度约为2750。
实施例11:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1532g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0208gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.6g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将3ml溶液A加入到溶液B2中,在30℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低19%,透明度约为72%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例11制备的复合膜荧光强度约为5300。
实施例12:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1634g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0465gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.7g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将3ml溶液A加入到溶液B2中,在30℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,60℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低21%,透明度约为70%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在2.5狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例12制备的复合膜荧光强度约为6000。
实施例13:
(1)在冰浴条件下,将等物质的量的溴化氢(HBr)缓慢滴入甲胺溶液当中,剧烈搅拌2h。然后将反应后的溶液旋转蒸发,得到白色晶体,用乙醇重结晶并用乙醚洗涤,最后真空干燥24h去除多余乙醚得到CH3NH3Br。
(2)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中依次加入0.1354g PbBr2、0.1ml油胺、1ml油酸、0.0355gCH3NH3Br,每次加入超声搅拌获得透明的前驱体溶液,然后取0.5ml前驱体溶液迅速注射到60℃预热的5ml甲苯溶液当中,得到钙钛矿量子点。然后将其在离心机中以15K/min速度离心5min,取上清液,其中就是分散的有机金属卤化物钙钛矿量子点(CH3NH3PbBr3),即为溶液A。
(3)取0.8g乙基纤维素加入到20g甲苯当中,以相同方法,配制溶液B1、B2、B3。先将B1用铺膜机铺膜,放入真空干燥箱中,60℃下8h热固化成纯乙基纤维素薄膜a。
(4)然后将6ml溶液A加入到溶液B2中,在30℃下,机械搅拌3h,待反应完成后,用铺膜机铺至纯乙基纤维素薄膜a表面,放入真空干燥箱中,100℃下8h成复合膜b。
(5)之后将溶液B3用铺膜机铺至复合膜b表面,放入真空干燥箱中,100℃下8h成复合膜c。
最终制备出的复合膜在透明度测试当中,在500~1000nm区间内,保持了与纯乙基纤维素膜相同的高透明度(93%),在低于500nm处,复合膜的透明度开始下降,在400nm处相对于纯乙基纤维素膜,透明度约降低31%,透明度约为60%。将复合膜用F7000荧光测试仪测试激发光谱,在1.0狭缝宽度,700V电压下测试,纯乙基纤维素膜在520nm附近荧光强度为0,实施例13制备的复合膜荧光强度约为3000。
Claims (4)
1.具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将有机金属卤化物钙钛矿量子点分散于甲苯溶液中,定为溶液A,具体方法为:
①将甲胺在冰浴条件下搅拌,加入等体积的HBr,反应2h后,将溶液旋转蒸发获得CH3NH3Br白色晶体,然后先用乙醇重结晶,再用乙醚洗涤干燥去除掉多余的乙醚,并真空干燥;
②将PbBr2、油胺、油酸和CH3NH3Br加入DMF中,超声,获得前驱体溶液;
③获得的前驱体溶液注入预热到60℃的甲苯溶液中,离心,保留上清液,即得分散的钙钛矿量子点,即为溶液A;
所述有机金属卤化物钙钛矿量子点选自CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3中的一种;
(2)将乙基纤维素溶于甲苯中,待完全溶解后形成溶液B;
(3)将步骤(1)中的溶液A加入到溶液B中,惰性气体保护,20~60℃下搅拌3h,得溶液C;
(4)将溶液B用铺膜机铺膜,在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得纯乙基纤维素薄膜a;
(5)将溶液C倒在纯乙基纤维素薄膜a上表面,用铺膜机在纯乙基纤维素薄膜a表面铺膜,然后在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜b;
(6)将溶液B倒在复合膜b上表面,用铺膜机在复合膜b表面铺膜,然后在真空干燥箱中50~100℃热固化成型制得复合膜c,复合膜c即为所制备的具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜。
2.如权利要求1所述具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备方法,其特征在于在步骤(1)中,所述有机金属卤化物钙钛矿量子点尺寸小于8nm。
3.如权利要求1所述具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备方法,其特征在于在步骤(2)中,所述溶液B的质量百比浓度为2%~20%。
4.如权利要求1所述具有近紫外激发功能高光透过性复合乙基纤维素膜的制备方法,其特征在于在步骤(3)中,所述溶液A的加入量为溶液B体积的1%~20%。
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