聚氯乙烯/碳量子点复合纳米纤维的制备和性能研究(2)
图 1 静电纺丝装置示意图
当碳量子点掺入PVC纳米纤文中会使得纤文拥有功能化，更加方便观察、诱导和调节细胞的行为，碳量子点是一种新型荧光纳米材料，它具有荧光特性稳定，粒径及分子量小，对环境的危害很小，制备成本低廉等特性[14-16]。最近几年在生物和医学中的应用非常活跃。克莱蒙森大学化学博士孙亚平说：“碳不是半导体，发光碳纳米粒子不管是从理论角度还是从应用角度看都是非常有意思的。它代表着发光纳米粒子研究的一个新的平台[17]。”目前制备碳量子点的方法很少，目前制备具有荧光性质的碳量子点的方法有三种，分别为:(l)高温高压切除法(2)蜡烛燃烧法(3)电化学扫描法。
在静电纺丝过程中各个工艺参数，如施加电压的大小喷射头的直径大小、纤文的接收距离的大小、聚合物本身的性质如聚合物的相对分子质量、溶剂性质、电导率、溶液的浓度和粘度、表面张力，环境温度参数等都保持一致，改变聚合物流体的推进速度可以影响最终电纺丝的形态直径的大小，注射速度的大小，同样也会影响纳米纤文的结构与形貌[18-20]，对由于注射速度的增加，从泰勒锥表面喷出的射流溶液量也会相应增加。
碳量子点与聚氯乙烯复合纳米纤文的主要步骤是将碳量子点溶于聚氯乙烯溶液中，以此作为前驱体溶液进行高压静电纺丝，获得具有纳米尺寸的碳量子点/聚氯乙烯复合纳米纤文。
1 实验部分
1.1 实验仪器与试剂
仪器：HJ-3恒温磁力搅拌器(江苏金坛医疗器械厂)；GOCOC型玻璃仪器气流烘干器（巩义市英峪华高科仪器厂）；荧光光谱仪美国PERKIN ELMER公司的LS55型荧光/磷光/发光分光光度计）；扫描电子显微镜（荷兰FEI公司FEI Quanta 200扫描电子显微镜）；高压直流电源（东文高压电源有限公司）；注射泵（保定兰格恒流泵有限公司）；镊子；药匙；玻璃棒；洗耳球；移液管(1ml)；温度计；湿度计；锡箔纸；针管，注射器（直径0.6mm，长度25cm）。
试剂：聚氯乙烯（PVC分析纯；MW=200K）；N-N二甲基甲酰胺(DMF，分析纯；天津市富宇精细化工有限公司）；四氢呋喃（THF，分析纯；天津市富宇精细化工有限公司）；碳量子点
本实验采用的静电纺丝装置主要由三个部分组成：高压直流电源、微量推流泵、接收装置。其中高压电源采用高压直流电源电压可调节范围0-30kV并设置为15kV；推流泵与接收板垂直，一次性针管喷头与接收板距离为20cm；收集部分为接收板，上面覆盖锡箔纸。
1.2 PVC纳米纤文的制备
首先配制所需的溶剂，取0.2mL DMF溶液和0.8mL THF溶液，一并加入小玻璃瓶中，接着将分子量为200K的PVC粉末加到溶剂中配制浓度为0.14kg/mL的溶液2份，标号1、2，室温下磁力搅拌4h，最终形成了均一稳定的前驱体溶液。
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