1.一种高强度光致发光水凝胶纤维的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:
步骤1)碳纳米点的制备:称取肝素钠置于容器中,加入去离子水,超声震荡至完全溶解,将所得混合溶液倒入水热反应釜中加热反应;反应后将混合液冷却至室温,然后离心处理,取上清液,用0.22μm微孔过滤膜重复过滤数次;将过滤所得液体装入透析膜内进行透析;将透析所得液体真空干燥,得到固体的碳纳米点;
步骤2)碳载银纳米粒子的制备:取0.008‑0.012 g步骤1)所得碳纳米点置于容器中,加入8‑12mL去离子水,水浴超声使碳纳米点均匀分散,然后加入硝酸银溶液;将所得混合溶液置于紫外光下照射,当混合溶液从黄色变成深棕色时,获得碳载银纳米粒子溶液;其中:超声时间为20‑40分钟,硝酸银溶液的浓度为0.008‑0.012 mol/L,紫外光波长为360‑370 nm,光照时间为70‑90分钟;
步骤3)聚乙烯醇饱和溶液的制备:将过量聚乙烯醇加入去离子水中,水浴加热至85‑95℃并搅拌溶解,然后静置直至聚乙烯醇不再继续溶解后,得到聚乙烯醇饱和溶液;
步骤4)N‑羟乙基丙烯酰胺预聚体的制备:称取N‑羟乙基丙烯酰胺单体置于容器中,加入蒸馏水充分搅拌溶解,配成45‑55wt%的N‑羟乙基丙烯酰胺单体溶液;然后将容器置于75‑
85℃的恒温水浴中保温1‑3min,加入交联剂N,N´‑亚甲基双丙烯酰胺并搅拌溶解,加入引发剂过硫酸铵引发预聚合,聚合过程中不断搅拌以使聚合均匀,获得N‑羟乙基丙烯酰胺预聚体溶液;交联剂N,N´‑亚甲基双丙烯酰胺的加入量为N‑羟乙基丙烯酰胺单体溶液总质量的
1.5‑2.5%,过硫酸铵的加入量为600‑700 mg/mL;
步骤5):当N‑羟乙基丙烯酰胺预聚体溶液粘度变大时,快速引入步骤3)中所得的聚乙烯醇饱和溶液和步骤2)所得的碳载银纳米粒子溶液,并加入与步骤4)中相同量的交联剂N,N´‑亚甲基双丙烯酰胺,充分搅拌使交联剂完全溶解,然后引入引发剂过硫酸铵;N‑羟乙基丙烯酰胺预聚体溶液和聚乙烯醇饱和溶液的质量比为(90:10)‑(70:30),碳载银纳米粒子的加入量为N‑羟乙基丙烯酰胺单体的0.1%,引发剂过硫酸铵的加入量为500‑600 mg/mL,反应时间为4‑6 h;
步骤6):反应结束后趁热迅速将反应液转移至注射器中,使用注射器将反应液注入凝固浴中凝固成纤维,放置4‑8 h后取出自然风干,得到水凝胶纤维;
步骤7):将水凝胶纤维置于‑80℃至‑60℃下冷冻3‑5h,取出,于室温下解冻10‑14h,再于‑80℃至‑60℃下冷冻3‑5h后解冻,往复数次,形成微晶区物理交联,最终得到高强度光致发光水凝胶纤维。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述混合溶液中肝素钠水溶液的浓度为0.02‑0.03 g/mL,反应温度为130‑150 ℃,反应时间为10‑15h。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,离心转速为8000‑12000 r/min,离心时间为5‑15min;所述透析膜的规格为1000 Da,透析时间为40‑50 h;真空干燥温度为35‑45℃,真空干燥时间为40‑50 h。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,聚乙烯醇的Mn=89000‑98000,醇解率﹥99%,搅拌时间为1‑3 h。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤6)中,所述凝固浴为质量分数1‑3%的氢氧化钠水溶液。