一种具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 1990年7月，第一届国际纳米技术会议正式公布纳米材料科学成为材料科学的一 个新分支，从此纳米材料引起了世界各国的极大兴趣和广泛关注。近几年，特别是纳米纤维 及其应用研究已成为前沿热点。纳米纤维材料的小尺寸效应使其具有优异的光、电、磁、热 等性能，使其广泛的应用于物理、化学、生物、医学等领域。
[0003] 有文献报道过将稀±铺配合物化炬A) 3地en与PVP、聚苯胺W及化3〇4纳米颗粒进 行复合，通过静电纺丝技术制得了光电磁=功能纳米纤维。但制备纳米纤维的成本较高，所 用溶剂为DMF对人体有刺激作用，因此限制了其在生物医学方面的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明是要解决现有方法制备的纳米纤维材料化学稳定性差、操作复杂、生物相 容性差且毒性大的问题，而提供一种具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的制备方法。
[0005] 本发明一种具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的制备方法是按W下步骤进 行：
[0006] 一、水溶性聚巧PF-化的制备；①将2, 7-二漠巧和1，3-二漠丙烧加入到第一 8油16证瓶中，再向第一5油16证瓶中加入四了基漠化锭和质量分数为40%?60%的1((^ 水溶液，反应化?她，反应完成后通过萃取、洗漆、干燥、抽滤和旋蒸得到固体产物，将 固体产物采用柱层析进行分离，得到2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠丙基）巧单体；②向第二 Schlenk瓶中加入对苯二棚酸、步骤①得到的2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠丙基）巧单体和 甲苯，再向第二Schlenk瓶中加入钮催化剂和浓度为3mol/L的NasCOs溶液，抽真空，通N2， 在温度为90°C?110°C的恒温水浴下反应40h?50h，反应完成后采用正己烧重结晶得到 聚合物，然后将聚合物经过索氏提取、旋蒸、烘干得到9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧；⑨ 向第S Schlenk瓶中加入甲醇和钢，待钢完全溶解后，再向第S Schlenk瓶中加入琉基己 酸，揽拌30min，再加入溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的丙酬溶液，通 馬室温下反应2化?40h，反应停止后，直接过滤，得到水溶性聚巧PF-Na，然后配制成溶液 得到浓度为Img/g?4mg/g的PF-化水溶液；步骤①所述2, 7-二漠巧和1，3-二漠丙烧 的摩尔比为1: (7?9);步骤①所述2, 7-二漠巧与四了基漠化锭的质量比为1: (0. 002? 0. 005);步骤①所述四了基漠化锭的质量和质量分数为40 %?60%的K0H水溶液的体积 的比为Ig:巧?40)血；步骤②所述对苯二棚酸和步骤①得到的2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠 丙基）巧单体的摩尔比为1:1 ;步骤②所述对苯二棚酸的质量和甲苯的体积比为Ig: (50? 250)mL ;步骤②所述钮催化剂的质量和甲苯的体积的比为Ig: (250?1000)mL ;步骤②所 述钮催化剂的质量和浓度为3mol/L的NasCOs溶液的体积的比为Ig: (250?1000)mL ;步 骤⑨所述钢的质量和甲醇的体积的比为Ig: (60?270)mL ;步骤⑨所述钢和琉基己酸的质 量比为1: (0. 4?2. 5);步骤⑨所述溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的 丙酬溶液和甲醇的体积比为1: (0. 3?0. 8);步骤⑨所述溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠 丙基）-2-苯基巧的丙酬溶液中步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的浓度为 0.0048g/mL ；
[0007] 二、纳米化化水分散液的制备；将无水化Cl 3加入到二甘醇中揽拌至完全溶解， 得到澄清溶液；然后向澄清溶液中加入巧樣酸钢二水合物，在80°C的热水浴中加热至巧樣 酸钢完全溶解后加入无水化OAc，得到混合物，将混合物转移至内衬聚四氣己締的不诱钢 高压蓋中，密封，将内衬聚四氣己締的不诱钢高压蓋放置在烘箱内，在温度为220°C的条件 下反应她，反应完成后自然冷却至室温，得到黑色产物，将黑色产物通过在转速为1200化/ min的条件下离屯、30min，然后采用无水己醇洗漆=次，得到的沉淀物在60°C下干燥，得 到干燥的沉淀物，然后将干燥的沉淀物在蒸馈水中超声分散20min?40min，得到浓度为 0. 5mg/g?2. 5mg/g的纳米化化水分散液；所述无水化C1 3与巧樣酸钢二水合物的摩尔比 为1:0. 4 ;所述无水化化与无水化OAc的摩尔比为1:3 ;
[000引 S、制备纳米复合纤维；①将质量浓度8%?15%的PVA溶液、步骤一得到的浓 度为Img/g?4mg/g的PF-Na水溶液和步骤二得到的浓度为0. 5mg/g?2. 5mg/g的纳米 化化水分散液混合，揽拌均匀制得纺丝液，纺丝液中PVA质量分数达到6%?10% ;②将 纺丝液加入到5. OmL注射器内，然后固定在微量注射累上，将侣巧固定在接收板上，调节注 射累，当流速稳定后打开高压静电发生器，进行静电纺丝，即可得到具有光电磁特性的复合 纳米纤维材料；步骤①所述质量浓度8%?15%的PVA溶液和步骤一得到的浓度为Img/ g?4mg/g的PF-化水溶液的体积比为1: (0. 1?0. 5);步骤①所述质量浓度8 %?15% 的PVA溶液和步骤二得到的浓度为0. 5mg/g?2. 5mg/g的纳米化化水分散液的体积比为 1: (0. 1?0. 5);步骤②所述静电纺丝的参数为；环境温度为20°C?35°C、湿度为20%? 40%、纺丝电压为lOkV?20kV、接收距离为10cm?25畑1、注射器针头内径为0. 30mm? 1. 25mm、注射累流速为0. 5血A?1. 5血A。
[0009] 本发明的有益效果：
[0010] 本发明制备的具有光电磁特性的复合纳米纤维材料是通过湿法混合、静电纺丝技 术制备的，该种制备方法具有操作简单、条件可调可控性的明显优势，避免了过于复杂的操 作程序。其次，本发明制备的纳米复合纤维所需原料相对于现有技术的稀±配合物类发光 材料更加经济；最后，本发明制备的纳米复合纤维所需原料都具有良好的水溶性，配制的纺 丝液中不含有任何有机溶剂，使整个制备过程更加环保、产物无毒副作用。本发明成功的解 决了现有技术制备过程繁琐复杂W及使用有机溶剂造成的生物相容性差、毒性大等缺点， 大大的扩展了其在生物医学领域的应用范围。
【附图说明】
[0011] 图1为步骤二得到的纳米化化水分散液中纳米化3〇4颗粒和步骤S得到的具有光 电磁特性的复合纳米纤维材料的XRD对比图，其中a为步骤二得到的纳米化3〇4水分散液中 纳米化3〇4颗粒的曲线，b为步骤S得到的具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的曲线；
[0012] 图2为具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的磁滞曲线图；
[0013] 图3为具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的巧光光谱。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0014] 一；本实施方式一种具有光电磁特性的复合纳米纤维材料的制备方 法是按W下步骤进行：
[0015] 一、水溶性聚巧PF-化的制备；①将2, 7-二漠巧和1,3-二漠丙烧加入到第一 8油16证瓶中，再向第一5油16证瓶中加入四了基漠化锭和质量分数为40%?60%的1((^ 水溶液，反应化?她，反应完成后通过萃取、洗漆、干燥、抽滤和旋蒸得到固体产物，将 固体产物采用柱层析进行分离，得到2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠丙基）巧单体；②向第二 Schlenk瓶中加入对苯二棚酸、步骤①得到的2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠丙基）巧单体和 甲苯，再向第二Schlenk瓶中加入钮催化剂和浓度为3mol/L的NasCOs溶液，抽真空，通N2， 在温度为90°C?110°C的恒温水浴下反应40h?50h，反应完成后采用正己烧重结晶得到 聚合物，然后将聚合物经过索氏提取、旋蒸、烘干得到9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧；⑨ 向第S Schlenk瓶中加入甲醇和钢，待钢完全溶解后，再向第S Schlenk瓶中加入琉基己 酸，揽拌30min，再加入溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的丙酬溶液，通 馬室温下反应2化?40h，反应停止后，直接过滤，得到水溶性聚巧PF-Na，然后配制成溶液 得到浓度为Img/g?4mg/g的PF-化水溶液；步骤①所述2, 7-二漠巧和1，3-二漠丙烧 的摩尔比为1: (7?9);步骤①所述2, 7-二漠巧与四了基漠化锭的质量比为1: (0. 002? 0. 005);步骤①所述四了基漠化锭的质量和质量分数为40 %?60%的K0H水溶液的体积 的比为Ig:巧?40)血；步骤②所述对苯二棚酸和步骤①得到的2, 7-二漠-9, 9-二（3-漠 丙基）巧单体的摩尔比为1:1 ;步骤②所述对苯二棚酸的质量和甲苯的体积比为Ig: (50? 250)mL ;步骤②所述钮催化剂的质量和甲苯的体积的比为Ig: (250?1000)mL ;步骤②所 述钮催化剂的质量和浓度为3mol/L的NasCOs溶液的体积的比为Ig: (250?1000)mL ;步 骤⑨所述钢的质量和甲醇的体积的比为Ig: (60?270)mL ;步骤⑨所述钢和琉基己酸的质 量比为1: (0. 4?2. 5);步骤⑨所述溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的 丙酬溶液和甲醇的体积比为1: (0. 3?0. 8);步骤⑨所述溶有步骤②得到的9, 9-二（3-漠 丙基）-2-苯基巧的丙酬溶液中步骤②得到的9, 9-二（3-漠丙基）-2-苯基巧的浓度为 0.0048g/mL ；
[0016] 二、纳米化化水分散液的制备；将无水化Cl 3加入到二甘醇中揽拌至完全溶解， 得到澄清溶液；然后向澄清溶液中加入巧樣酸钢二水合物，在80°C的热水浴中加热至巧樣 酸钢完全溶