[发明专利]一种纤维素基荧光材料的制备方法

说明书

本发明属于化学与材料技术领域，涉及一种纤维素基荧光材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纤维素、有机碱、有机溶剂混合，向混合体系中通入COsubgt;2/subgt;，反应得到澄清透明的纤维素溶液；(2)反应结束体系冷却后，释放COsubgt;2/subgt;，然后在纤维素溶液中加入荧光材料，通入COsubgt;2/subgt;反应，得反应混合溶液；(3)将反应混合溶液用水析出，析出物清洗后，干燥、研磨得纤维素基荧光材料粉末。本发明制备的纤维素基荧光材料的方法，可以有效改善有机荧光材料稳定性不高的问题，同时结合天然纤维素利用其刚性分子结构可提高荧光材料的机械性能从而拓宽其应用领域。

技术领域

本发明属于化学与材料技术领域，涉及一种纤维素基荧光材料的制备方法。

背景技术

纤维素作为地球上储量最丰富的稳定的天然聚合物，具有生物可降解性、生物相容性、可再生性及环境友好性等优点，同时纤维素利用既可有效降低化石能源消耗，又能达到降低环境污染的目的。

将有机发光材料直接掺杂到聚合物基质中是一种简便的方法，但也存在一些不可避免的问题，通过简单的混合，使发光源在基体中达到分子水平上的均匀分布是极其困难的。与此同时，如果没有强空间约束下，基质中的发光素在内部动力的作用下会逐渐相互迁移，形成不可逆的大聚集。因此，稳定性不高成为荧光材料应用的主要缺陷。

因此，有效改善有机荧光材料稳定性不高、提高其力学性能的问题，是亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种以纤维素为原料低温合成纤维素基荧光材料的方法，从而有效改善有机荧光材料稳定性不高、提高其力学性能的问题。

本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：

一种纤维素基荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纤维素、有机碱、有机溶剂混合，向混合体系中通入CO₂，反应得到澄清透明的纤维素溶液；

(2)反应结束体系冷却后，释放CO₂，然后在纤维素溶液中加入荧光材料，通入CO₂反应，得反应混合溶液；

(3)将反应混合溶液用水析出，析出物清洗后，干燥、研磨得纤维素基荧光材料粉末。

本发明采用的纤维素不做具体限制，可以列举为玉米芯纤维素、微晶纤维素、纸浆纤维素、棉花以及从农林物秸秆及其种子皮壳中分离得到的纤维素中的一种或者几种，纤维素的化学结构如下，其中n为聚合度，且50n2000，

作为优选，有机碱为pKa20的含氮化合物。

进一步优选，有机碱为1,1,3,3-四甲基胍(TMG)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)中的一种或几种。

作为优选，有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的一种或几种。

作为优选，有机碱与纤维素脱水葡萄糖单元的摩尔比为(2.5～5):1。

在有机碱的存在下，纤维素与CO₂反应形成的阴离子结构如下所示：

纤维素在有机溶剂中的溶解需要CO₂的参与，因此一定的CO₂压力是必须的，所需的压力优选为0.5～0.8MPa。