一种耐湿电致发光器件及其制备方法

本发明属于高分子光电材料，涉及一种耐湿电致发光器件及其制备方法。

背景技术：

1、纳米纤维素基电致发光器件已经成为绿色环保柔性电子设备中备受关注的一个领域。然而，纳米纤维素的高亲水性限制了电致发光器件在高湿度环境下的应用，故需要对纳米纤维素进行疏水化改性使电致发光器件在高湿度环境下保持高亮度的稳定工作。传统甲硅烷基化接枝工艺的缺点在于复杂的溶剂交换程序，同时需要大量有机溶剂的使用。因此，本发明采用简单环保的方法，在水性室温条件下对纳米纤维素进行疏水改性，从而拓展电致发光器件在高湿度环境下的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种耐湿电致发光器件及其制备方法，制备的电致发光器件在高湿度环境下亮度不会发生明显的下降，并且具有一定的防水性能和自清洁特性，同时具有优异的机械稳定性性、化学稳定性和细胞相容性。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、一种耐湿电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

4、s1，制备纤维素纳米晶体cnc ii悬浮液；

5、s2，制备纤维素纳米纤维cnf悬浮液；

6、s3，分别利用硅烷改性剂对纤维素纳米晶体悬浮液、纤维素纳米纤维悬浮液进行疏水改性，制得疏水性纤维素纳米晶体悬浮液、疏水性纤维素纳米纤维悬浮液；

7、s4，将疏水性纤维素纳米晶体悬浮液与银纳米线溶液进行混合，制得导电复合物悬浮液；

8、s5，将疏水性纤维素纳米纤维悬浮液和发光粉混合，制得发光层膜悬浮液；

9、s6，将导电复合物悬浮液抽滤到滤膜上，制得电致发光器件的电极层膜；

10、s7，将发光层膜悬浮液抽滤到电致发光器件的电极层膜上表面，形成电致发光器件的发光层膜；

11、s8，将另一片电极层膜压于发光层膜表面，制得耐湿电致发光器件。

12、在一些实施例中，步骤s1中，所述纤维素纳米晶体cnc ii悬浮液的制备方法，包括：

13、向naoh溶液中加入粉碎的漂白木浆纤维素进行反应，反应完成后加水洗涤直至ph值为6～8，干燥得到经naoh处理的木浆纤维素；

14、将第一h2so4溶液通过油浴保持温度，向第一h2so4溶液中加入经naoh处理的木浆纤维素，搅拌后加水终止反应，得到第一被酸解纤维素混合液；

15、向第一被酸解纤维素混合液中加入蒸馏水静止沉降后，进行透析直至ph值6～8，得到第一透析后的纤维素悬浮液；

16、在冰水浴条件下，对第一透析后的纤维素悬浮液进行均质处理，制得纤维素纳米晶体(cnc ii)悬浮液。

17、进一步地，所述naoh溶液的质量分数为18％～22％；干燥温度为45℃。

18、进一步地，第一h2so4溶液的质量分数为60％-62％；油浴保持温度在44-45℃。

19、进一步地，在冰水浴条件下，通过高压均质机在600～800bar的压力下对第一透析后的纤维素悬浮液进行均质处理，制得纤维素纳米晶体悬浮液.

20、在一些实施例中，在步骤s2中，纤维素纳米纤维cnf悬浮液的制备方法，包括：

21、将第二h2so4溶液通过油浴保持温度，向第二h2so4溶液中加入粉碎的漂白木浆纤维素，搅拌后加水终止反应，得到第二被酸解纤维素混合液；

22、向第二被酸解纤维素混合液中加入蒸馏水静止沉降后，进行透析直至ph值6～8，得到第二透析后的纤维素；

23、在冰水浴条件下，对第二透析后的纤维素进行均质处理，制得纤维素纳米纤维cnf悬浮液。

24、进一步地，第二h2so4溶液的质量分数为48％-50％；

25、进一步地，在冰水浴条件下，通过高压均质机在600～800bar的压力下对第二透析后的纤维素悬浮液进行均质处理，制得纤维素纳米纤维悬浮液。

26、在一些实施例中，在步骤s3中，利用硅烷改性剂对纤维素纳米晶体悬浮液、纤维素纳米纤维悬浮液进行疏水改性，包括：

27、在1wt％的纤维素纳米晶体悬浮液或纤维素纳米纤维悬浮液中加入硅烷改性剂，在室温下搅拌反应，以制得疏水性纤维素纳米晶体悬浮液、疏水性纤维素纳米纤维悬浮液；其中所述硅烷改性剂为三乙氧基-1h,1h,2h,2h-十三氟-n-辛基硅烷fs和n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷as。

28、进一步地，1wt％的纤维素纳米晶体悬浮液或纤维素纳米纤维悬浮液：fs：as体积比为100:0.92:0.61。

29、在一些实施例中，在步骤s4中，疏水性纤维素纳米晶体悬浮液与银纳米线溶液的体积比为1:10；其中银纳米线溶液的质量浓度为10mg/ml。

30、在一些实施例中，在步骤s5中，在发光层膜悬浮液的制备中，疏水性纤维素纳米纤维悬浮液和发光粉的质量比为1:1-1:3。

31、在一些实施例中，在步骤s8中，具体包括：通过抽滤的方法形成发光层膜后，将发光层膜和另一个电极层膜组合，形成两侧电极层膜平行排列、中间发光层膜的三层结构，使用手动液压机在1000psi的压强下压制30min，随后在35℃的烘箱中烘干，制得耐湿性电致发光器件。

32、一种耐湿电致发光器件，通过上述的制备方法制备而成。

33、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

34、本发明提供的一种耐湿电致发光器件及其制备方法，采用简单环保的改性方法，在水性室温条件下，使用三乙氧基-1h,1h,2h,2h-十三氟-n-辛基硅烷和n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷对纳米纤维素进行改性，制备出具有优异疏水性的纳米纤维素，该方法减少了对有机溶剂的使用，降低了环境的污染。将改性的纳米纤维素用于电致发光器件电极的基底材料和发光层膜的介电层，最终制备具有优异耐湿性的电致发光器件；

35、制备的疏水化纳米纤维素薄膜具有优异的防水性能，并且由于基底和介电层的原料均为纳米纤维素，具有良好的细胞相容性和绿色环保性，因此，制备的电致发光器件有望用于绿色可穿戴的柔性光电显示设备；

36、充分利用硅烷的防水性，对纳米纤维素进行疏水改性，使电致发光器件能够在高湿度环境下长时间正常工作，同时具有优异的防水性、机械稳定性、化学稳定性和一定的自清洁性能。

技术特征：

1.一种耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述纤维素纳米晶体cnc ii悬浮液的制备方法，包括：

3.根据权利要求2所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述naoh溶液的质量分数为18％～22％；干燥温度为45℃；

4.根据权利要求1所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，纤维素纳米纤维cnf悬浮液的制备方法，包括：

5.根据权利要求4所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，第二h2so4溶液的质量分数为48％-50％；

6.根据权利要求1所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，利用硅烷改性剂对纤维素纳米晶体悬浮液、纤维素纳米纤维悬浮液进行疏水改性，包括：

7.根据权利要求6所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，1wt％的纤维素纳米晶体悬浮液或纤维素纳米纤维悬浮液：fs：as体积比为100:0.92:0.61。

8.根据权利要求1所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，疏水性纤维素纳米晶体悬浮液与银纳米线溶液的体积比为1:10；其中银纳米线溶液的质量浓度为10mg/ml。

9.根据权利要求1所述的耐湿电致发光器件的制备方法，其特征在于，在步骤s5中，在发光层膜悬浮液的制备中，疏水性纤维素纳米纤维悬浮液和发光粉的质量比为1:1-1:3。

10.一种耐湿电致发光器件，其特征在于，通过权利要求1至9任意一项所述的制备方法制备而成。

技术总结本发明公开了一种耐湿电致发光器件及其制备方法，方法包括：制备纤维素纳米晶体悬浮液、纤维素纳米纤维悬浮液；进行疏水改性，制得疏水性纤维素纳米晶体悬浮液、纤维素纳米纤维悬浮液；将疏水性纤维素纳米晶体悬浮液与银纳米线进行混合，制得导电复合物悬浮液；将疏水性纤维素纳米纤维悬浮液与发光粉混合，制备发光层膜悬浮液；将导电复合物悬浮液抽滤到滤膜上，制得电致发光器件的电极层膜；将发光层膜悬浮液抽滤到电极层膜上，形成发光层膜；将另一个电极层膜压于发光层膜上，制得耐湿电致发光器件。本发明的电致发光器件在高湿度环境下亮度不会发生明显的下降，并且具有一定的疏水性能和自清洁特性，同时具有优异的机械稳定性、化学稳定性和细胞相容性。技术研发人员：韩景泉,邓芳,陆亚,孙浩宇,梅长彤,徐信武,娄志超,葛省波,何文,蒋少华,何水剑,赵文超,岳一莹,杨伟胜受保护的技术使用者：南京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18