[发明专利]一种聚吡咯纳米纤维的制备方法

摘要

本发明属于高分子纳米材料制备技术领域，涉及一种聚吡咯纳米纤维的制备方法，采用苯并噻二唑类荧光剂3,3-二（4-（4,4-二苯基胺基）苯乙烯基）-{1,2,5-}苯并噻二唑基）-2,2’-二甲氧基-1,1’-联萘，简称为TBB作为掺杂剂，将苯并噻二唑类荧光剂TBB掺杂到高分子主链上，在水溶液中自组装制备出兼具荧光和导电性能的聚吡咯纳米纤维，其制备方法简单，原理科学可靠，环境友好，适合规模化生产，制备的聚吡咯纳米纤维柔性好，缠绕性强，稳定性好，在保持自身良好导电性的同时具有优良的荧光性能，在多功能防静电涂层、显示材料、微纳米材料标记、微纳米发光器件和太阳能电池领域有广泛的应用前景。

主权项

一种聚吡咯纳米纤维的制备方法，其特征在于采用苯并噻二唑类荧光剂3,3‑二（4‑（4,4‑二苯基胺基）苯乙烯基）‑{1,2,5‑}苯并噻二唑基）‑2,2’‑二甲氧基‑1,1’‑联萘或称为TBB作为掺杂剂，将苯并噻二唑类荧光剂TBB掺杂到高分子主链上，在水溶液中自组装制备出兼具荧光和导电性能的聚吡咯纳米纤维，其具体工艺过程为：（1）、荧光剂分散：将苯并噻二唑类荧光剂TBB分散于去离子水中，苯并噻二唑类荧光剂TBB与去离子水的重量比为1:10‑20，超声震荡1小时后得到均相溶液，即荧光剂TBB水溶液；（2）、吡咯单体蒸馏提纯：将吡咯单体放入常规的减压蒸馏装置内，加热至60℃进行蒸馏，得到纯净的吡咯单体；（3）、荧光剂与吡咯单体混合：在氮气的保护下，先将纯净的吡咯单体和去离子水按照体积比为1：20‑50的比例混合均匀得到纯净的吡咯单体水溶液，然后在氮气的保护下，将纯净的吡咯单体水溶液与荧光剂TBB水溶液按照体积比为1:2的比例混合后超声震荡反应12小时得混合溶液；（4）、氧化剂加入：在氮气的保护下，将重量百分比浓度为20‑30wt%的氯化铁溶液加入到步骤（3）得到的混合溶液中；（5）、吡咯单体聚合：在氮气的保护下，氧化剂引发吡咯单体聚合生成聚吡咯，苯并噻二唑类荧光剂TBB与聚吡咯反应后掺杂到高分子链上，形成极化子或双极化子，提高聚吡咯的导电性能；反应生成的掺杂聚吡咯纳米结构不溶于水，以沉淀的形式存在；（6）、过滤洗涤：将步骤（5）得到的掺杂聚吡咯纳米结构过滤后用去离子水洗至中性，再用乙醇将过滤后的滤液洗至无色后用乙醚洗涤2‑3次，得到聚吡咯纳米纤维样品；（7）、真空干燥：将聚吡咯纳米纤维样品放入常规的真空干燥箱内干燥24小时后得到黑色粉末，即为兼具荧光和导电性能的聚吡咯纳米纤维，其平均直径为100纳米。