帶長度方向P1-P2、P3-P4之間和沿著垂直于納米帶長度方向P1-P4、P2-P3之間的電流-電壓曲線，見圖8所示；所測得的沿著納米帶長度方向也即是平行方向和沿著垂直于納米帶長度方向也即是垂直方向的電流-電壓曲線，見圖9所示，沿著納米帶長度方向的平均電導率為6.325X 10_4S/Cm，而沿著垂直于納米帶長度方向?qū)щ娦匀酰骄妼蕿?.28X10_12S/cm;為了測試沿著厚度方向的導電性，將[Tb (BA) 3phen/PMMA] // [PANI/PMMA] // [Fe304/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列切割成直徑為2cm，厚度為0.5mm的圓片，將其夾到交流阻抗譜儀的上下兩個極板之間，測試其電導率-頻率曲線，見圖10所示，在交流電場頻率為10000Hz以上時，電導率幾乎不隨電場頻率變化，此時的電導率約等于直流電場下測得的電導率，電導率為 3.5 X 10_9S/cm，具有絕緣體性質(zhì)，所述的[Tb (BA) 3phen/PMMA] // [PANI/PMMA] // [Fe3O4/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列具有良好的發(fā)光、導電各向異性和磁性三功能。
[0033]當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列，其特征在于，三色旗型納米帶呈定向排列，形成陣列結(jié)構(gòu)，具有發(fā)光、導電各向異性和磁性三種功能，每根三色旗型納米帶的寬度為10 μ m，厚度小于I μ m，長度大于5mm。
2.—種如權(quán)利要求1所述的各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列的制備方法，其特征在于，采用靜電紡絲技術(shù)，使用并列三噴絲頭，以N，N- 二甲基甲酰胺DMF和氯仿CHCl3為混合溶劑，制備產(chǎn)物為[Tb(BA) 3phen/PMMA]//[PANI/PMMA]//[Fe304/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列，其步驟為: (1)沉淀法制備油酸包覆的Fe3O4納米晶將 5.4060g FeCl3.6Η20，2.7800g FeSO4.7Η20，4.04g NH4NO3和 1.9g 分子量為 20000的聚乙二醇溶于10mL去離子水中，加熱至50°C并通入氬氣30min，然后緩慢滴加氨水至溶液的PH值為11，繼續(xù)通氬氣20min得到黑色懸濁液，將此懸濁液磁分離后，用無水乙醇和去離子水依次洗滌三次，將產(chǎn)物置于60°C的真空干燥箱中干燥12h，得到直徑為8-10nm的Fe3O4納米晶，取1.5000g所制備的Fe 304納米晶分散在已通入30min氬氣的10mL去離子水中并超聲分散20min，然后將溶液在氬氣保護下加熱到80°C，并加入ImL油酸，然后繼續(xù)反應40min，將所得到的沉淀進行磁分離，去除水層并將沉淀在60°C真空干燥箱中干燥12h，得到油酸包覆的Fe3O4納米晶； (2)沉淀法制備Tb(BA) 3phen配合物 將1.8693g Tb4O7溶于1mL濃硝酸中，加熱蒸干得到Tb (NO 3) 3晶體，加入20mL無水乙醇，配制成Tb (NO3)3的乙醇溶液，將1.8320g苯甲酸和0.9910g鄰菲啰啉加入到50mL無水乙醇中配制成混合配體溶液，加熱到50-60°C，在不斷攪拌的情況下將Tb (NO3) 3的乙醇溶液逐滴加到混合配體溶液中，再加入濃NH3.H2O調(diào)節(jié)pH為6-6.5之間，繼續(xù)反應3h，所得沉淀依次用水和乙醇洗滌3次，最后在干燥箱中60°C下干燥12h，得到Tb(BA)3Phen配合物； (3)制備聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 稱取10g甲基丙烯酸甲酯MMA和0.1g過氧化二苯甲酰ΒΡ0，加入到帶有回流裝置的250mL三頸瓶中并攪拌均勻，將上述溶液在90-95°C的溫度下劇烈攪拌并回流至溶液有一定粘度，當其粘度與甘油相近后，在繼續(xù)攪拌的同時停止加熱并自然冷卻到室溫，之后將上述溶液灌注到試管中，灌注高度為5-7cm，灌注完畢后靜置2h至試管內(nèi)的溶液沒有氣泡，然后將上述試管轉(zhuǎn)移到50°C干燥箱中放置48h，試管內(nèi)的液體硬化為透明的固體，最后將干燥箱溫度提高至110°C并保溫2h，使聚合反應結(jié)束，然后自然冷卻至室溫，得到聚甲基丙烯酸甲酯PMMA ； (4)配制紡絲液 在9.3750g氯仿和0.6250g DMF的混合溶劑中，加入0.5g PMMA和0.0500gTb (BA) 3phen配合物并攪拌48h，得到紡絲液I，在9.3750g氯仿和0.6250g DMF的混合溶劑中，加入0.1500g苯胺和0.1873g樟腦磺酸并攪拌2h后，加入0.3676g過硫酸銨攪拌30min，然后將混合溶液放入5°C的冰箱冷藏室中24h，得到紡絲液II，在9.3750g氯仿和0.6250gDMF的混合溶劑中，加入0.5g PMMA和2.0g油酸包覆的Fe3O4納米晶并攪拌48h，得到紡絲液 III ; (5)制備[Tb(BA)3phen/PMMA]//[PANI/PMMA]//[Fe304/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列 采用三支分別都帶有截平的12#不銹鋼針頭的5mL注射器，將其中兩只注射器所帶的不銹鋼針頭分別彎曲30°角，然后將這兩根不銹鋼針頭分別擺放到另一根不銹鋼針頭的左右兩邊，使三根不銹鋼針頭的尖端緊密相鄰并處于同一平面，最后采用一支ImL塑料噴槍頭套在三根并行不銹鋼針頭上，使三根不銹鋼針頭的尖端處于塑料噴槍頭的中間部分，將紡絲液1、II和III分別注入到三個注射器中，其中紡絲液II注入到中間的注射器中，采用豎噴方式，接收裝置為一個水平放置的長20cm，直徑為7cm的圓柱形鋁制轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)速為1500r/min，紡絲電壓為6kV，針尖與收集轉(zhuǎn)筒間距為12cm，環(huán)境溫度為26°C，相對濕度為 20 % -30 %，得到[Tb (BA) 3phen/PMMA] // [PANI/PMMA] // [Fe304/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列，由定向排列的三色旗型納米帶組成，每根三色旗型納米帶的寬度為?ο μ m，厚度小于I μ m，長度大于5mm，在338nm的紫外光激發(fā)下，發(fā)射出主峰位于545nm的明亮綠光，三色旗型納米帶陣列表面上沿著納米帶長度方向?qū)щ娦詮姡骄妼蕿?.325X 10_4S/cm，而沿著垂直于納米帶長度方向?qū)щ娦匀?，平均電導率?.28X 1^12S/cm，沿著三色旗型納米帶厚度方向的平均電導率為3.5 X 10_9S/cm，具有各向異性導電性，飽和磁化強度為9.80emu/g，所述的三色旗型納米帶陣列具有良好的發(fā)光、導電各向異性和磁性三功能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列及其制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領域。本發(fā)明包括五個步驟：(1)沉淀法制備油酸包覆的Fe3O4納米晶；(2)沉淀法制備Tb(BA)3phen配合物；(3)制備聚甲基丙烯酸甲酯；(4)配制紡絲液；(5)制備[Tb(BA)3phen/PMMA]//[PANI/PMMA]//[Fe3O4/PMMA]各向異性導電磁光三功能三色旗型納米帶陣列，采用靜電紡絲技術(shù)，使用并列三噴絲頭制備。所制備的三色旗型納米帶陣列具有良好的發(fā)光、導電各向異性和磁性三功能。本發(fā)明的方法簡單易行，可以批量生產(chǎn)，這種新型的納米結(jié)構(gòu)材料具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】D01D1-02, C08F120-14, D01F1-10, D01F8-16, D01F8-10, C08G73-02, D01D5-00
【公開號】CN104532393
【申請?zhí)枴緾N201410795606
【發(fā)明人】董相廷, 馬千里, 于文生, 王進賢, 楊銘, 王婷婷, 于輝, 劉桂霞
【申請人】長春理工大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日