摘要
荧光纤维因具有奇特的发光特性而被广泛用来制造光学材料。本文通过静电纺丝法成功制备了具有明亮蓝色发光特性的荧光纳米纤维,并探究了该纳米纤维对环境温度的敏感性。本论文主要进行了以下三个方面的工作: 1.以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂配制聚丙烯腈(PAN)纺丝液。通过调整PAN纺丝液的浓度、纺丝电压、接收距离和纺丝液的推注速度,制备了一系列的PAN纳米纤维。较佳的纺丝工艺条件为:使用浓度为12wt%的PAN纺丝液,设置纺丝电压为14kV,接收距离为20cm,推注速度为0.4mL/h。使用扫描电镜对所制备的PAN纳米纤维进行表征,得到纳米纤维的平均直径数据。 2.使用MATLAB软件进行算法编辑,建立人工神经网络。将PAN纳米纤维的纺丝工艺参数和直径数据导入到神经网络中进行模拟训练,得到能够较为准确预测PAN纳米纤维直径的网络模型。通过控制变量,向神经网络模型中导入未经训练的纺丝工艺参数,得到PAN纳米纤维的对应预测直径,并绘制得到关于纳米纤维直径的三维数据图。分析结果显示,PAN浓度是影响纤维直径分布的最重要因素。 3.向PAN纺丝液中直接掺杂TPE荧光分子,通过静电纺丝制备得到TPE荧光纳米纤维。使用荧光显微镜、荧光分光光度计、暗箱紫外分析仪等对TPE荧光纳米纤维进行表征。结果表明该TPE荧光纳米纤维具备良好的温度响应性,其荧光强度在10-100℃范围内与温度成良好的线性关系,相关系数在0.999以上。