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《长春理工大学》 2013年
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静电纺丝技术构筑一维功能纳米结构材料

盖广清  
【摘要】:磁光双功能纳米材料因其同时具备磁性质和发光性质,在药物靶向、荧光标记、荧光成像等领域有潜在的应用价值。目前,磁光双功能纳米材料的研究主要集中在磁光双功能纳米颗粒的制备方面,而一维磁光纳米材料的制备与性质研究报道很少。因此,制备一维磁光纳米材料并研究其性质是一个迫切而有意义的研究课题。纳米ZnS、NiO具有特殊的光学、电学和光催化特性,可广泛应用于光催化降解废有机污染物。静电纺丝技术作为一种制备一维纳米材料的有效方法,具有成本低廉、设备简单、灵活多样、产物的尺寸和形貌容易调控等优点。本论文中采用静电纺丝技术,制备了发射红光和绿光的磁光双功能复合纳米纤维和磁光双功能两股并行复合纳米纤维束,以及红-黄-绿光色可调的荧光纳米纤维和磁光双功能两股并行复合纳米纤维束,并研究了它们的磁性质、发光性质以及磁、光性质的相互影响。同时采用静电纺丝技术制备了ZnS纳米纤维和NiO空心纳米管并研究了其光催化性质。 1.通过单轴静电纺丝技术,将稀土配合物、Fe3O4纳米粒子和聚乙烯毗咯烷酮复合,构筑了发射红色荧光的Fe3O4/Eu(BA)3phen/PVP和发射绿色荧光的Fe3O4/Tb(BA)3phen/PVP磁光双功能复合纳米纤维,并研究了纤维形貌、最佳配台物掺入浓度以及掺入不同量Fe3O4纳米粒子对荧光性质和磁性质的影响。结果表明,所制备的Fe3O4/Eu(BA)3phen/PVP和Fe3O4/Tb(BA)3phen/PVP磁光双功能复合纳米纤维的直径为200-250nm。Fe3O4/Eu(B A)3phen/P VP复合纳米纤维在274nm紫外光激发下,在592m和616nm处出现Eu离子的橙光和红光发射峰,且Eu(BA)3phen:PVP的最佳比例为15%; Fe3O4/Tb(BA)3phen/PVP复合纳米纤维在276nm紫外光激发下,在490nm和545nm处出现Tb离子的绿色发射峰,且Tb(BA)3phen:PVP的最佳比例为20%。随着Fe3O4纳米粒子掺入量的增加,复合纳米纤维的荧光强度显著降低,饱和磁化强度增大。 2.为了降低黑色的Fe3O4纳米粒子对激发光及发射光的强烈光吸收而导致磁光纳米纤维荧光强度的大幅下降,本文自行设计并制作了具有并列双喷丝头的并轴静电纺丝装置,首次构筑了Fe3O4/PVP//Eu(BA)3phen/PVP和Fe3O4/PVP//Tb(BA)3phen/PVP磁光双功能两股并行复合纳米纤维束。在两股并行复合纳米纤维束中,Fe3O4纳米粒子只分散在两股并行复合纳米纤维束的一股纤维中,而稀土配合物分散在另一股纤维中,从而使稀土配合物与Fe3O4纳米粒子有效地分离,减少了Fe3O4对稀土配合物荧光的吸收。结果表明,与单轴静电纺丝技术制备的磁光复合纳米纤维相比,当饱和磁化强度相同时,两股并行复合纳米纤维束具有更高的荧光强度,且增大Fe3O4纳米粒子的含量对荧光强度的影响较小。这种磁光双功能两股并行复合纳米纤维束兼具优异的磁性和较强的荧光强度。 3.首次将发射红光的Eu(BA)3phen配合物、发射绿光的Tb(BA)3phen配合物和聚乙烯吡咯烷酮复合,利用单轴静电纺丝技术制备了一系列红-黄-绿荧光颜色可调的PVP/[Tb(BA)3phen+Eu(BA)3phen]复合纳米纤维。样品的发射光谱分析表明,同时掺入Eu(BA)3phen和Tb(BA)3phen的复合纤维既有Eu3+的橙光和红光发射,又有Tb3+的绿光发射,且复合纤维可通过掺入不同比例的Eu(BA)3phen和Tb(BA)3phen,实现在276nm单一激发波长下红-黄-绿的荧光可调控性。 4.首次将Eu(BA)3phen配合物、Tb (BA)3phen配合物和Fe3O4纳米粒子,通过并轴静电纺丝技术构筑了一种既具有较高的荧光强度和磁性可调性,又具有发光颜色可调控特性的Fe3O4/PVP//[Tb(BA)3phen+Eu(BA)3phen]/PVP磁光双功能两股并行复合纳米纤维束。其中,Fe3O4纳米粒子均匀分散在两股并行复合纳米纤维束的一股纤维中,而Eu(BA)3phen配合物和Tb(BA)3phen配合物分散在另一股纤维中。与Fe3O4/[Tb(BA)3phen+Eu(BA)3phen]/PVP复合纳米纤维相比,在相同饱和磁化强度时,Fe3O4/PVP//[Tb(BA)3phen+Eu(BA)3phen]/PVP两股并行复合纳米纤维具有更高的荧光强度。Fe3O4/PVP//[Tb(BA)3phen+Eu(BA)3phen]/PVP两股并行复合纳米纤维束的磁性可通过Fe3O4纳米粒子掺入量来调节,同时荧光颜色可通过Tb (BA)3phen配合物和Eu(BA)3phen配合物的掺入比例在红-黄-绿范围内调节,从而实现了磁-光色可调性。 5.将单轴静电纺丝技术与硫化工艺相结合,制备了直径为200±79nm的ZnS纳米纤维。在紫外光照射60min后,ZnS纳米纤维对罗丹明B的光催化降解率达到了98.8%,ZnS纳米纤维具有优于ZnO纳米纤维的光催化性能。 6.利用同轴静电纺丝技术制备了Ni(NO3)2/PVP空心纳米纤维,再经焙烧制备了外径为185nm,内径为40nm的NiO纳米管,NiO纳米管的光催化性能优于NiO纳米纤维。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张双虎;徐淑芝;董相廷;王进贤;;静电纺丝技术制备PVP空心纳米纤维与表征[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年04期
2 徐甲强,陈玉萍,李亚栋,沈嘉年;一维纳米材料在气体传感器中的应用[J];传感器技术;2005年01期
3 李秋荣;武金宝;郝吉明;;低温等离子体处理对NiO/Al_2O_3吸附NO_x的促进作用[J];催化学报;2011年04期
4 郦剑,李昆仑,倪兆荣,朱流;纳米线研究进展[J];材料科学与工程学报;2005年02期
5 张双虎;董相廷;徐淑芝;王进贤;刘桂霞;;静电纺丝技术制备金红石型TiO_2多孔空心纳米纤维[J];稀有金属材料与工程;2008年12期
6 冯光建;刘素文;修志亮;俞娇仙;;可见光响应型TiO_2光催化剂的机理研究进展[J];稀有金属材料与工程;2009年01期
7 覃小红;王善元;;静电纺纳米纤维的过滤机理及性能[J];东华大学学报(自然科学版);2007年01期
8 王晓峰,孔祥华,刘庆国,解晶莹;氧化镍超电容器的研究[J];电子元件与材料;2000年05期
9 严小松;李万万;刘霁;孙康;;一种适用于近紫外光LED激发的单一相白光发光粉[J];发光学报;2010年01期
10 张双虎;董相廷;徐淑芝;王进贤;;静电纺丝技术制备TiO_2/SiO_2复合中空纳米纤维与表征[J];复合材料学报;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 梁海伟;纳米纤维宏观组装体的制备及功能化研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 葛素香;新型半导体光催化剂的低温制备及其可见光光催化性能调控[D];华中师范大学;2012年
3 赵艳;铜系金属及其氧化物纳米材料的低温液相合成与性能研究[D];吉林大学;2012年
4 邓楷模;稀土掺杂的红外量子剪裁材料和WLED红光材料研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 陈红旗;基于稀土发光纳米粒子荧光能量转移分析新方法研究[D];上海交通大学;2012年
6 孙宏刚;基于能带调控的高效无机半导体光催化剂结构设计与性能研究[D];山东大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱德春;;天然气化工的应用研究进展[J];安徽化工;2007年02期
2 王君,韩建涛,张向东,郭宝东,刘振荣,李绮,康平利,李红;Sb_2O_5/TiO_2催化超声降解甲基橙溶液[J];安全与环境学报;2004年06期
3 郇维亮,温传庚,王开明,周英彦,赵颖;NiO纳米粉体的液相沉淀法制备[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
4 卢义刚;王炳喜;金新颖;;准一维NiO纳米材料的制备研究进展[J];兵器材料科学与工程;2007年03期
5 梁宇;李丽;林茹;刘冰;苏天鹅;;纳米级Cu_2O的制备及其对四硝基苯酚的光催化性能[J];半导体光电;2011年04期
6 王璐璐;佘希林;袁芳;;静电纺丝制备复合纳米纤维研究进展[J];微纳电子技术;2008年07期
7 谷丹丹;王凌云;孙道恒;席文明;;电纺中电流行为及其在形貌控制中的应用[J];微纳电子技术;2011年05期
8 李昕;李小宁;付中玉;杨中开;赵莉;;导电聚合物基智能电致变色织物的研究及应用进展[J];北京服装学院学报(自然科学版);2008年04期
9 罗欣莲,万发荣,龙毅,周海鹰,叶亚平;纳米TiO_2薄膜的制备方法对NPC太阳电池性能的影响[J];北京科技大学学报;2003年03期
10 赵婕;曹林;;CaWO_4纳米材料的合成[J];北京科技大学学报;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐文媛;龙威;杜瑞焕;李敏;孙世俊;;镍基上CH_4-CO_2重整中[OH]与[O]催化的量化研究[A];第十八届全国稀土催化学术会议论文集[C];2011年
2 殷立峰;李从举;傅吉全;;静电纺丝技术在技术氧化物纳米纤维制备上的应用[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年
3 关立平;张丽;;静电纺纳米纤维的研究进展[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年
4 李昕;李小宁;付中玉;赵莉;;基于导电聚合物的智能电致变色织物的研究及应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
5 陈丽;成国祥;李喜宏;胡云峰;关文强;;PVC/TiO纳米保鲜膜研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 朱振峰;何作利;李军奇;魏娜;周家琪;;Fe_2O_3/TiO_2羽毛状纳米粉体的制备与表征[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
7 罗洁;陈建山;周钢;;TiO_2光催化剂的改性研究进展[A];第2届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2005年
8 潘春旭;;扩散火焰合成碳纳米管研究[A];新世纪科技与湖北经济发展——2001首届湖北科技论坛论文集[C];2001年
9 陈影声;陈巧平;谢鸿芳;陈震;陈强;陈晓;郑曦;陈日耀;;NiO-TiO_2纳米纤维的制备和光催化行为研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
10 霍红;欧阳朝斌;刘有智;;纳米硫酸钡的制备工艺及其应用[A];中国纳米级无机粉体材料发展·节能·环保高峰论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯智尧;几种稀土含氧酸盐发光材料的静电纺丝法制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 于晓慧;金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究[D];江苏大学;2010年
3 金伟;钒氧化物纳米管的表面修饰与气敏特性研究[D];武汉理工大学;2010年
4 赵晓燕;可溶性聚芳醚(PAE)和聚酰亚胺(PI)的合成及其电纺纤维膜性能研究[D];东华大学;2010年
5 张弘楠;一维二氧化钛纳米材料的构筑及其性能的研究[D];吉林大学;2011年
6 卫银银;新型葡萄糖生物传感器的构筑、机理及应用研究[D];华东师范大学;2011年
7 郎俊伟;用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2010年
8 向军;多元尖晶石铁氧体基微纳米纤维的电纺制备、表征与磁性能研究[D];江苏大学;2011年
9 王明艳;过渡金属化合物修饰电极的制备和应用研究[D];南京理工大学;2011年
10 刘海晶;电化学超级电容器多孔碳电极材料的研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜雅丽;La_2Mo_3O_(12)薄膜的制备和光学性能的研究[D];郑州大学;2010年
2 徐超;氧化锌的制备、改性及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 刘海;锡掺杂纳米TiO_2功能性涂料的研究[D];河南工业大学;2010年
4 王昊;基于导电聚合物的电致变色器件的制备与性能研究[D];北京服装学院;2010年
5 张辉;高性能碳纤维结构复合材料的增韧技术及原理[D];北京服装学院;2010年
6 柒祥芝;二氧化钛表面接枝改性及其复合材料的研究[D];华东理工大学;2011年
7 刘微波;Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备、表征及其在分离检测中的应用[D];江南大学;2010年
8 刘瑞来;静电纺丝法制备复合纳米纤维及其应用研究[D];福建师范大学;2010年
9 窦冠显;抗水解PVA纳米纤维毡的制备及其过滤性能[D];东华大学;2011年
10 王慧;环保性静电纺醋酸纤维素的制备与性能研究[D];东华大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄颂羽,杨向明;有机薄膜电致发光的回顾和展望[J];半导体光电;1997年01期
2 吴哲夫,章献民,孙润光,李文连,陈抗生;有机电致发光中能量传递的研究[J];半导体光电;2000年03期
3 王怡;江伟;邢光建;武光明;李东临;;TiO_2/ZnO薄膜紫外探测器的光电特性[J];半导体光电;2009年04期
4 罗明凤;李丽霞;杨毅;;纳米CuO制备与应用技术进展[J];微纳电子技术;2010年05期
5 李莹滢;程传伟;董祥;高俊珊;张海黔;;Facile fabrication of UV photodetectors based on ZnO nanorod networks across trenched electrodes[J];半导体学报;2009年06期
6 张汝冰,刘宏英,李凤生;含能催化复合纳米材料的制备研究[J];火炸药学报;2000年03期
7 朱慧,张炜,王春华,仝玉社;GAP贫氧推进剂组分的常压热分解特性研究[J];火炸药学报;2001年01期
8 李翠平;赵瑞红;郭奋;陈建峰;;不同负载方法制备镍金属有序介孔氧化铝催化剂的结构及性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年04期
9 徐国纲,张旭东,李红;钇铝石榴石粉体制备技术的研究进展[J];山东陶瓷;2005年04期
10 吴作贵;张旭东;何文;任晓辉;;白光LED用YAG:Ce~(3+)荧光粉制备技术的研究进展[J];山东陶瓷;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 林林;新型红色和白色长余辉材料的研制及其发光特性研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 王志芳;稀土离子掺杂的氧化物与含氧酸盐纳米粉末和透明陶瓷的制备及发光性质表征[D];中国科学技术大学;2008年
3 陈荣发;光学级金刚石厚膜应用于红外窗口的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 闫武钊;超长红外长余辉材料及其发光机理的研究和探索[D];中国科学技术大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祖庸,任莉;超微细粉体TiO_2的性能及应用[J];钛工业进展;1996年05期
2 ;信息与动态[J];工具技术;2000年11期
3 张立德;纳米材料和技术的战略地位、发展趋势和应用[J];中国高新技术企业杂志;2000年Z1期
4 ;纳米技术发展可能经历五个阶段[J];航空精密制造技术;2001年04期
5 ;纳米复合薄膜制备技术[J];技术与市场;2001年04期
6 许秀艳,付国柱,徐瑞芬;纳米TiO_2在涂料中的应用[J];全面腐蚀控制;2001年02期
7 李文;武汉大学纳米科技研究成果显著[J];中国建材;2001年07期
8 子荫 ,白杉;纳米塑料性能优异[J];化工时刊;2001年08期
9 ;我国研制成功纳米压力传感器[J];稀有金属;2002年01期
10 魏玲,李慧;“纳米技术”开创21世纪人类生活的新时代——纳米时代[J];昌吉学院学报;2002年03期
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1 刘恒权;姚素薇;宋仁峰;唐建军;张卫国;王宏智;李荣先;;光诱导转化法制备单晶Ag纳米三棱体和立方体[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 费斐;李娟;杨丽珍;陈强;;纳米银溶胶的制备及其抗菌性研究[A];第十三届全国包装工程学术会议论文集[C];2010年
3 曹艳平;郑修鹏;李博;冯西桥;;测量微/纳米纤维弹性模量的屈曲方法[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
4 毛健;赵立涛;程鹏;李华峰;陈国需;;纳米La_2O_3或CeO_2添加对TiO_2-SiO_2润滑添加剂磨擦修复特性的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
5 肖旭贤;黄可龙;杨珉;何琼琼;;季铵盐纳米磁粒杀菌剂的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
6 田惠文;李伟华;侯保荣;;纳米SiO_2改性环氧涂层电化学阻抗谱研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
7 徐舒涛;张维萍;李新;刘宪春;韩秀文;包信和;;甲醇在一维纳米限域体系扩散动力学的HP ~(129)Xe NMR研究[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年
8 周涛;贺贝贝;江涵;王宁;;化学沉淀法制备纳米CeO_2的工艺研究[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
9 陈旭;黄瑜;李亮;;聚吡咯纳米回形针的合成与性能[A];第九届全国微型化学实验研讨会暨第七届中学微型实验研讨会论文集[C];2011年
10 童曼;杜江坤;鲍建国;袁松虎;;微孔滤膜负载纳米Pd/Fe对五氯酚的降解研究(英文)[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李斌 沈路涛;纳米离我们并不遥远[N];安徽经济报;2000年
2 科言;纳米是怎么回事?[N];中国妇女报;2002年
3 林小春 姜岩;科学家呼吁走出“纳米热”的误区[N];中国化工报;2002年
4 黎昌政;我国科学家首创纳米硫[N];中国矿业报;2002年
5 本报特约记者 周建;“纳米布”陷入炒作[N];大众科技报;2000年
6 本报记者 文成;纳米如何冲破产业化瓶颈[N];中国高新技术产业导报;2000年
7 本报记者 沐清;纳米产业并不遥远[N];中国高新技术产业导报;2002年
8 本报记者 肖巍;标准之争暴露中国纳米业“痼疾” 上市公司投资“雷声大、雨点小”[N];中国高新技术产业导报;2002年
9 张永胜;有一种水叫“纳米水”[N];光明日报;2002年
10 本报记者 徐晓宁;纳米眼球还不能让盲人复明[N];健康报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何典;一维纳米功能材料的静电纺丝制备及其性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
3 陆洪彬;不锈钢表面高性能纳米防护涂层研究[D];南京大学;2011年
4 任浩;纳米及表面吸附体系的第一性原理研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 汪超;磁场中Ni-纳米Al_2O_3复合镀层制备及其电沉积机理的研究[D];上海大学;2011年
6 葛性波;纳米多孔金属薄膜的制备与电催化性能[D];山东大学;2011年
7 贾鑫;飞秒激光制备半导体表面纳米周期结构[D];华东师范大学;2010年
8 唐玮;皮肤的纳米生物摩擦学行为研究[D];中国矿业大学;2010年
9 张景红;人工影响天气纳米催化剂粉体的制备与成冰性能研究[D];吉林大学;2010年
10 赵立华;纳米尺度光波导及微结构若干性质研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜晨光;微/纳米生物复合纤维的电纺制备及其表征[D];北京服装学院;2010年
2 张小萍;静电纺丝法制备稀土/聚合物发光纳米纤维复合材料及其结构与性能的研究[D];北京化工大学;2010年
3 齐俊杰;水溶性刺激响应碳纳米角的制备与表征[D];天津大学;2010年
4 杨微;纳米二氧化钛的复合改性及其光催化性能的研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 杜洁;掺杂纳米碳化硅薄膜的制备及光学特性研究[D];河北大学;2008年
6 王艳明;镍氢电池正极材料纳米氢氧化镍的合成新方法研究[D];天津大学;2010年
7 李伟;聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张宝华;低维纳米超结构材料的可控合成及其性能的研究[D];广西师范大学;2011年
9 李娇莉;退火方式对生物成像用红色纳米磷光材料性能的影响[D];东北师范大学;2011年
10 朱元清;在球形聚合物刷反应器中制备纳米贵金属及其催化活性研究[D];华东理工大学;2012年
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