[发明专利]一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法，属于高分子材料改性领域。本发明的制备方法包括以下步骤：(1)将镧盐、铕盐溶解在溶剂中，逐滴滴加磷酸盐乙二醇溶液，在100‑180℃回流反应2‑12h，离心、洗涤、干燥，得到稀土纳米荧光粒子LaPO₄:Eu³⁺；(2)将步骤(1)得到的LaPO₄:Eu³⁺加入羧基化纳米纤维素水悬浮液中，分散均匀，得到均匀稳定的悬浮液；其中，所述LaPO₄:Eu³⁺的添加量为羧基化纳米纤维素的1‑10wt％；(3)采用将步骤(2)得到的悬浮液抽滤至不滴水状态，然后将其平铺成膜，最后通过热压处理得到纳米纤维素基荧光膜。本发明的纳米纤维素基荧光膜在近紫外激发下(254nm)具有深红色荧光，发光强度高，发光效率高，且具有较好的透光性与柔性。

技术领域

本发明涉及一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法，属于高分子材料改性领域。

背景技术

当前资源紧张、环境污染等问题制约着经济可持续发展，因而绿色天然可再生新型材料成为研究热点，纤维素是一种可再生天然环保材料，因其储量丰富、可生物降解、无毒无害而拥有巨大开发价值。

纳米纤维素来源广泛，储量丰富，具有可降解性、高结晶度、高杨氏模量、超精细结构及巨大比表面积等特点，得到广泛的研究与应用。纳米纤维素薄膜具有良好的透光性与柔性，以之为载体将其与荧光材料复合，得到具有荧光性能的复合薄膜，其在光电材料，生物医药和包装防伪等领域具有潜在的应用。然而目前使用的大多为有机荧光染料，其稳定性差，难以长期稳定使用。

稀土元素具有独特4f电子层结构，因而具有特别丰富的电子能级跃迁，在光电子产业中有着极为广泛的用途。稀土磷酸盐发光材料发光强度高，发光效率高，稳定效率好，且热稳定性能和化学稳定性好，广泛应用于各种照明和显示设备。然而由于稀土元素纳米粒子比表面积高容易团聚，难以在水、乙醇等溶剂中均匀分散，最终难以以纳米尺寸均匀分散在聚合物基体内，降低了其荧光性能。

专利(CN105672014A)提到一种磁性纳米纤维纸的制备方法，里面提到了采用纤维素纸的成型工艺，具体采用10-50％wt的纳米纤维素水溶液分散Fe₃O₄，然后真空抽滤、热压得到滤膜，形成所述的纸，但是在制备过程中需要加入很多硅烷偶联剂、表面活性剂等，工艺复杂。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明提供了一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法，本发明的纳米纤维素基荧光膜在近紫外激发下(254nm)具有深红色荧光，发光强度高，发光效率高，且具有较好的透光性与柔性。本发明简单可行，易于操作，制备的纳米纤维素基荧光膜在光电材料、生物医药和包装防伪等领域具有潜在的应用。

本发明的第一个目的是提供一种制备纳米纤维素基荧光膜的方法，具体包括以下步骤：

(1)将镧盐、铕盐溶解在溶剂中，逐滴滴加磷酸盐乙二醇溶液，在100-180℃回流反应2-12h，离心、洗涤、干燥，得到稀土纳米荧光粒子LaPO₄:Eu³⁺；

(2)将步骤(1)得到的稀土纳米荧光粒子LaPO₄:Eu³⁺加入羧基化纳米纤维素水悬浮液中，分散均匀，得到均匀稳定的悬浮液；其中，羧基化纳米纤维素水悬浮液的固含量为0.5-2wt％；所述稀土纳米荧光粒子LaPO₄:Eu³⁺的添加量为羧基化纳米纤维素的1-10wt％；

(3)采用将步骤(2)得到的悬浮液抽滤至不滴水状态，然后将其平铺成膜，最后通过热压处理得到纳米纤维素基荧光膜。

在一种实施方式中，步骤(1)中所述的镧盐为硝酸镧、硫酸镧、氯化镧中的一种或者几种；所述铕盐为硝酸铕、氯化铕中的一种或者几种，所述磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的一种或者几种。