PPV及PPV-N型納米晶體異質(zhì)結(jié)納米纖維的可控電紡與性能研究.pdf

1、一維半導(dǎo)體納米材料，將在光電納米器件方面有廣泛的應(yīng)用前景。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了大量的有關(guān)納米纖維、納米線、納米棒、納米帶、納米管、納米螺旋和納米環(huán)的合成和制備技術(shù)。在這些技術(shù)中，靜電紡絲法被認(rèn)為是最簡(jiǎn)便的制備實(shí)體或中空納米纖維的技術(shù)。并且，所制備的納米纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，直徑均勻，成分可變。電紡纖維具有比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，這使它們適合多方面的應(yīng)用，如：過濾、傳感器、催化、組織工程和防護(hù)服。目前，已有多于50多種高分子通過溶液電紡或熔融電紡被成功的制成超細(xì)納

2、米纖維。但很多共軛高分子受到分子量和/或溶解度的限制而很難直接電紡。 在共軛高分子中，PPV因?yàn)槠鋬?yōu)良的光致發(fā)光、電致發(fā)光、光伏轉(zhuǎn)換、光電導(dǎo)和非線性光學(xué)特性而受到廣泛關(guān)注。另外，PPV光電器件的性能可通過與無機(jī)納米粒子復(fù)合來改進(jìn)。因此，如果能將PPV制備為高度取向和規(guī)整的結(jié)構(gòu)，它將是納米科學(xué)和技術(shù)中最吸引人的有機(jī)材料之一。PPV可以通過電紡它的聚電解質(zhì)前驅(qū)物，再經(jīng)熱處理得到納米纖維。但是，由于前驅(qū)物的聚電解質(zhì)性質(zhì)，電紡射流會(huì)經(jīng)歷

3、更強(qiáng)烈的不穩(wěn)定性。 在本文中，我們展示了PPV的控制電紡，其中包括控制纖維的形貌、成分和功能。另外，我們制備了具有高光電轉(zhuǎn)換特性的PPV/CdSe體異質(zhì)結(jié)復(fù)合納米纖維和具有超順磁性能和良好光電性能的PPV/Fe3O4復(fù)合納米纖維（單根或陣列形式），并將其組裝成了模型器件，測(cè)試了相關(guān)性能。進(jìn)一步的深入研究以及其它成分的體異質(zhì)結(jié)單纖維模型器件的研制正在進(jìn)行中。 （1）以對(duì)氯芐和四氫噻吩為原料，制備了各種濃度的聚對(duì)苯乙炔前驅(qū)高

4、分子的乙醇溶液，并系統(tǒng)探究了其物理參數(shù)（粘度、電導(dǎo)率和表面張力等）對(duì)所得纖維形態(tài)的影響，從而揭示了溶液本身物理性質(zhì)對(duì)纖維形態(tài)影響的相關(guān)信息，為進(jìn)一步控制電紡PPV纖維奠定了基礎(chǔ)。 （2）通過調(diào)控前驅(qū)物的溶液性質(zhì)（粘度、電導(dǎo)率和表面張力）和電紡參數(shù)（紡絲電壓、電紡距離和收集板種類），我們制備了不同形貌的PPV纖維，如紗線形、螺旋形和直線形。并且，通過改進(jìn)電紡裝置，我們得到了PPV纖維陣列和PPV核殼纖維。另外，將電紡與器件組裝相結(jié)

5、合制備基于單根電紡纖維的模型器件。 （3）利用現(xiàn)代分析測(cè)試手段（掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和熒光光譜等）對(duì)所得纖維進(jìn)行表征。研究了影響PPV纖維形貌和性質(zhì)的因素。同時(shí)，揭示了高分子納米纖維材料在設(shè)計(jì)合成以及在發(fā)光、光電轉(zhuǎn)換應(yīng)用過程中存在的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題。 （4）將CdSe納米晶或Fe3O4納米粒子與PPV復(fù)合制備體異質(zhì)結(jié)或多功能的納米纖維（單根或陣列形式），并將其組裝成模型器件。測(cè)試研究纖維的光電轉(zhuǎn)換、磁學(xué)等性能。