靜電紡絲制備硅烷碳點復(fù)合功能纖維以及纖維膜.pdf

1、碳納米點（簡稱碳點）作為一種新型的碳納米材料，自從2004年被發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注和深入研究。這些研究領(lǐng)域不僅包含碳點的制備方法和表面后處理，還涉及到其性能的提升和應(yīng)用的擴展。經(jīng)過多年的發(fā)展，碳納米點在發(fā)光波段、光學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性、功能化程度、碳源豐富性、制備簡單低廉、無毒性以及生物相容性等方面達到甚至超過有機染料和傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子點等傳統(tǒng)發(fā)光材料，具有集成優(yōu)勢，成為一種新興的發(fā)光材料。已經(jīng)在生物顯像標記、光電器件、傳感、催化

2、、能源等方面具有誘人的應(yīng)用。但是目前碳點幾乎都是以液態(tài)形式存在，用于光電器件等領(lǐng)域會嚴重阻礙碳點作為獨立器件的開發(fā)進程。
　　本論文首先使用一步熱解法制備得到發(fā)射藍色熒光的硅烷功能化的碳點（硅烷碳點）;然后，利用靜電紡絲技術(shù)對硅烷碳點/聚合物進行紡絲，得到無毒性的纖維膜材料;最后，結(jié)合溶膠-凝膠和靜電紡絲技術(shù)，對硅烷碳點/有機硅烷共混凝膠進行紡絲，制備得到獨立的透明纖維薄膜和單根纖維。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　一、以檸檬

3、酸為碳源，用有機硅烷作為協(xié)同溶劑和表面鈍化劑，利用一步熱解法得到表面具有硅氧烷基團的硅烷碳點，經(jīng)過測試分析，發(fā)現(xiàn)制備的硅烷預(yù)聚碳點具有強藍色熒光性能和反應(yīng)活性，以及良好的尺寸均一性和無毒性。
　　二、以硅烷碳點和聚乙烯吡咯烷酮為原料，利用溶液靜電紡絲法制備超細功能纖維和纖維膜。其量子產(chǎn)率最高可達45％，同時測試了復(fù)合纖維膜對大腸桿菌增殖和非洲綠猴腎細胞生長的影響，結(jié)果證實其低毒性和良好的生物相容性，具有生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用潛力。