静电纺丝法制备过渡金属(钌、铼)有机配合物纳米发光纤维

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静电纺丝法是一种通用的制备纳米纤维的方法,用这种方法可以将聚合物制备成直径在几纳米至1μm的超细纤维。该方法有很多优点,如廉价、方便、对设备要求简单、制备条件温和等,而且用这种方法制备出的材料具有形貌可控、均一的特点。电纺纳米纤维具有极大的比表面积和孔道结构,所以,在众多领域有着广泛的应用,例如:过滤材料、隔膜材料、防护服、分子模板和传感等。目前,国内外的一些研究小组成功的将静电纺丝技术引入光学纳米材料的制备领域,例如传感器、多孔的电极、电磁干涉防护、腐蚀防护及发光二极管、光电池、液晶器件等。过渡金属有机配合物由于具有室温下发光效率高,有良好的热稳定性、化学稳定性和光化学稳定性等许多优点,已成为功能材料研究和开发的一个热点。在这里我们通过静电纺丝技术制备了掺杂过渡金属有机配合物的纳米发光纤维材料,期望为实现纳米光电器件提供基础数据。本文分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)为前驱体,分别制备了[Ru(Bphen)2dppz]Cl2和[Re(CO)3Bphen]Br的复合纳米发光纤维。采用扫描电镜,荧光光谱分析,紫外光谱分析,荧光寿命测试等分析手段对样品进行了表征。研究了不同溶剂,不同聚合物浓度对复合纤维形貌、尺寸、均匀度等特性的影响。结果表明,当PVP(Mw = 60 000)的浓度为25 wt.%时,用乙醇和二氯甲烷混合溶剂法所制备的纤维粗细均匀,表面光滑,呈规则的一维结构,其直径为450-760 nm。随着所加入的易挥发溶剂的量的增加,复合纤维的直径逐渐增大,同时聚合物浓度增加也导致纤维直径的增加。分别制备了含有不同配合物浓度的[Re(CO)3Bphen]Br/PVP和[Ru(Bphen)2dppz]Cl2/PVP复合纤维,发现过渡金属配合物在复合纤维中仍保持着很好的发光性能,对比发现钌配合物的最佳掺杂浓度为0.2 wt.%,配合物在复合纤维中寿命增长,发光稳定性增强。本文为一维过渡金属有机配合物的复合纳米材料的制备提供了一种简单有效的途径。
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