[发明专利]一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜及其制备方法

说明书

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜及其制备方法。采用的技术方案是：将量子点、稀土元素、钇源和硼酸溶解于溶剂中形成混合液，通过溶剂热反应获得量子点/稀土离子共掺杂的荧光复合物。利用表面活性剂对上述荧光复合物进行表面修饰，将修饰后的荧光复合物与聚合物溶液按比例混合，缓慢倒入模具中，转移到真空烘箱干燥后剥离即得量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜。本发明合成工艺简便，绿色环保，生产成本低，所制备的柔性荧光复合膜具有形状厚度可控、发光强度高、发射光谱可调、荧光稳定性强和力学性能好的优点，可应用于荧光传感器、柔性照明、可穿戴设备等领域。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜及其制备方法。

背景技术

近年来，量子点因其独特的光学特性，在荧光传感、光电器件、防伪等领域得到广泛应用。基于量子点的荧光传感器因直观简单、操作方便、灵敏度高等优点，已成为检测领域的高效分析工具。然而，为了克服聚集诱导猝灭效应，量子点几乎都是以溶液形式存在的，由于长时间稳定性差、试剂消耗大、不易存储和运输等原因，极大地限制了其在现场即时检测中的应用。

与液体传感器相比，将各种量子点荧光探针掺杂在稳定基体上的固态检测平台是一个较为热门的发展方向。研究表明，含有量子点的荧光薄膜传感器具有便携性好、稳定性高、操作简单等优点，有望用于现场实时检测同时能够满足更多可能的工作条件。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜制备方法，通过较为简便的方法制备出具有良好发光性能和柔性的新型荧光复合膜功能材料，所得产品发光强度高，发射波长可调，具有优异的荧光稳定性和力学性能，并能对特定物质表现出强烈的荧光响应。

本发明采用的技术方案为：

一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜，制备方法包括如下步骤：

1)将量子点、稀土元素、钇源和硼酸溶解于溶剂中，得混合溶液；

2)将步骤1)得到的混合溶液装入到聚四氟乙烯为内衬的不锈钢高压釜中加热反应，待反应结束，洗涤、干燥得到量子点/稀土离子共掺杂的荧光复合物；

3)将步骤2)反应后得到的荧光复合物超声分散在溶剂中，加入表面活性剂进行表面修饰，洗涤、干燥得到改性荧光复合物；

4)将步骤3)的改性荧光复合物与聚合物按比例混合，加热搅拌至混合物成浆状的粘稠液；

5)将步骤4)得到的粘稠液缓慢倒入模具中；

6)将步骤5)的模具转移到真空烘箱中烘干，冷却后剥离得到量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜。

进一步的，上述的一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜，步骤1)中，所述量子点包括发射波长为400～700nm的碳量子点、石墨烯量子点中一种或者几种组合；所述稀土元素来自氧化铕、硝酸铕、氧化铽或硝酸铽；所述钇源来自氧化钇或硝酸钇；所述溶剂为蒸馏水、硝酸或盐酸。

进一步的，上述的一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜，步骤1)中，所述量子点、稀土元素、钇源和硼酸的质量比为1～10:1～15:1～20:1～10。

进一步的，上述的一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜，步骤2)中，所述加热反应前将pH调至9。

进一步的，上述的一种量子点/稀土离子共掺杂的柔性荧光复合膜，步骤2)中，所述加热反应温度为150～200℃，反应时间为10～30h。