System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电致变色共价有机框架纤维膜及其制备方法技术_技高网
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一种电致变色共价有机框架纤维膜及其制备方法技术

技术编号:43621560 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-11 15:02
本发明专利技术提供了一种电致变色共价有机框架纤维膜及其制备方法,属于纤维材料技术领域。本发明专利技术的制备方法包括以下步骤:将聚偏氟乙烯、多氨型化合物和聚乙二醇溶解于混合溶剂中,得到纺丝液,之后将纺丝液进行静电纺丝,得到前驱体纤维膜;将前驱体纤维膜在溶有多醛型化合物和催化剂的溶液中进行原位热合成反应,得到电致变色共价有机框架纤维膜。本发明专利技术提供的制备方法可以得到一种通体梯度多孔的共价有机框架电致变色纤维膜材料,它具有纤维交缠形成的微米级孔隙、多孔纤维的亚微米孔和共价有机框架的本征介孔,这样的梯度孔结构有利于同步优化电解质在电致变色材料中的渗透浓度和速度,使电解质与材料的氧化还原单元充分接触,提升电致变色性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维材料,特别涉及一种电致变色共价有机框架纤维膜及其制备方法


技术介绍

1、随着高技术侦察系统的不断发展,武器装备与单兵在战场的可视度大大提高,严重威胁士兵与国家安全。柔性电致变色材料是一种在隐身、遮蔽、示假等智能伪装防护领域急需大力发展的材料,在军事安全领域有很大的应用前景。然而,目前的柔性电致变色材料以线性导电聚合物(如聚苯胺、聚吡咯)为主,其具有变色丰富、响应时间短等优点。但是,由于线性导电聚合物分子链间作用力大,交缠紧密,在实际应用中不利于电解质的渗透和离子脱嵌过程,影响载流子和电解质离子的传输效率,导致其电致变色性能在应用方面仍存在限制性。

2、共价有机框架(cofs)是一类密度低、比表面积大、尺寸和结构可调的多孔粉体材料,cofs的多孔性、高结晶性、π电子共轭体系和层间有序的π-π堆积能有效促进电子传导和离子传输。另外,通过筛选具有氧化还原性的多官能团化合物作为构建单元,可赋予cofs电致变色功能;由于cofs独特的多孔结构和丰富的氧化还原单元,以cofs制备的新型电致变色材料可有效提高电子与离子的传输效率,使得其变色性能相比传统的线性聚合物基电致变色材料具有变色时间短、着色效率高、光学对比度高等优势。然而,cofs本征的纳米孔(<5nm)结构导致电解质离子的脱嵌阻力大,一定程度限制了其电致变色性能的进一步提升。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术目的在于提供一种电致变色共价有机框架纤维膜及其制备方法,本专利技术提供的制备方法可以得到一种通体梯度多孔的共价有机框架电致变色纤维膜材料,它具有纤维交缠形成的微米级孔隙、多孔纤维的亚微米孔和共价有机框架的本征介孔,这样的梯度孔结构有利于同步优化电解质在电致变色材料中的渗透浓度和速度,使电解质与材料的氧化还原单元充分接触,提升电致变色性能。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术技术方案之一,一种电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,包括以下步骤:

4、将聚偏氟乙烯、多氨型化合物和聚乙二醇溶解于混合溶剂中,得到纺丝液,之后将纺丝液进行静电纺丝,得到前驱体纤维膜;

5、将所述前驱体纤维膜在溶有多醛型化合物和催化剂的溶液中进行原位热合成反应,得到电致变色共价有机框架纤维膜。

6、本专利技术技术方案之二,一种上述制备方法制备得到的电致变色共价有机框架纤维膜。

7、本专利技术公开了以下技术效果:

8、本专利技术提供了一种电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,该方法制得的材料不仅有共价有机框架比表面积大、结构稳定、π电子共轭体系、反应位点多等特点,还具有微米孔/亚微米孔/微介孔的多级孔结构,使电解质与电致变色cofs中的反应单元可以快速、充分地接触,有效提升材料的电致变色性能。

9、本专利技术提供的电致变色共价有机框架纤维膜为纤维基电致变色材料,能更好地运用于军事伪装隐身服装中,并保持优异的柔性、透气性和宏观连续性。

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【技术保护点】

1.一种电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述聚偏氟乙烯的分子量为400,000~900,000;所述聚乙二醇的分子量为2,000~2,000,000。

3.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述多氨型化合物为三(4-氨基苯基)胺、1,3,6,8-四-(对胺基苯基)-芘和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的至少一种;所述聚偏氟乙烯、多氨型化合物和聚乙二醇的质量比为1:(0.1~1):(0.01~0.1)。

4.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂为体积比为1:(0~0.1)的N,N-二甲基甲酰胺和水的混合物。

5.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的参数为:电压15~30kV,供液速率0.2~5.0mL/min,接收距离10~40cm,滚筒转速30~80r/min,纺丝温度为20~28℃,纺丝湿度为50~80%。

6.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述多醛型化合物为噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二甲醛、苯并[C][1,2,5]噻二唑-4,7-二甲醛、2,6-萘二羧醛、三(4-甲酰苯基)胺和三醛基间苯三酚中的至少一种;所述多醛型化合物在所述溶液中的浓度为1.0~5.0mM。

7.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述催化剂为甲酸、乙酸或甲苯磺酸;所述催化剂在所述溶液中的浓度为20~40mM。

8.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,溶解所述多醛型化合物和催化剂所用的溶剂为甲醇、乙醇、1,4-二氧六环、均三甲苯、苯甲醇和三氯甲烷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述原位热合成反应的反应温度为25~120℃,反应时间为3~72h。

10.一种权利1-9任一项所述制备方法制备得到的电致变色共价有机框架纤维膜。

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【技术特征摘要】

1.一种电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述聚偏氟乙烯的分子量为400,000~900,000;所述聚乙二醇的分子量为2,000~2,000,000。

3.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述多氨型化合物为三(4-氨基苯基)胺、1,3,6,8-四-(对胺基苯基)-芘和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的至少一种;所述聚偏氟乙烯、多氨型化合物和聚乙二醇的质量比为1:(0.1~1):(0.01~0.1)。

4.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂为体积比为1:(0~0.1)的n,n-二甲基甲酰胺和水的混合物。

5.根据权利要求1所述的电致变色共价有机框架纤维膜的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的参数为:电压15~30kv,供液速率0.2~5.0ml/min,接收距离10~40cm,滚筒转速30~80r/min,纺丝温度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈启月唐佩馨斯阳俞建勇
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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