[发明专利]一种包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维、制备方法及装置

权利要求书

1.一种包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、搭建微流控装置

取若干根毛细管，制备形成毛细管阵列、反应管、分散管和外相管各一组，将毛细管阵列连接反应管的一端，并嵌套在反应管内；反应管的另一端连接分散管的一端，并嵌套在分散管内；分散管的另一端嵌套在外相管内，微流控装置搭建完成；

S2、包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备

将不同的钙钛矿量子点前驱液分别泵入毛细管阵列各个通道内，同时将连续相溶液泵入分散管内，将外相溶液泵入外相管内；毛细管阵列通道内的钙钛矿量子点前驱液进入反应管内混合并反应，形成钙钛矿量子点溶液；反应管内部形成的钙钛矿量子点溶液进入分散管内，与连续相溶液混合，形成稳定的流动状态，随后流入外相管内，调节连续相溶液和外相溶液的流速，直至在外相管中形成稳定的螺旋结构，最后通过溶剂挥发的方法对流体进行固化，得到包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维。

2.根据权利要求1所述的包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点前驱液选自溶解于N,N-二甲基甲酰胺的甲铵盐酸盐、氯化铯、氯化铅、甲铵氢溴酸盐、溴化铯、溴化铅、甲铵氢碘酸盐、碘化铯、碘化铅中的两种或两种以上材料，浓度为2mmol/L。

3.根据权利要求1所述的包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备方法，其特征在于，所述连续相溶液选自溶解于N,N-二甲基甲酰胺的聚氨酯或聚偏二氟乙烯，质量体积比为10-20%。

4.根据权利要求1所述的包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备方法，其特征在于，所述外相溶液选自去离子水、乙醇、乙二醇及丙三醇中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求1所述的包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的制备方法，其特征在于，可通过控制毛细管阵列、反应管、分散管及外相管的尺寸以及各相溶液的流速，来调节包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的直径、长度、螺距和螺圈直径；通过调整钙钛矿量子点前驱液的组合，来调节包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的发射荧光波长范围。

6.一种包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维，其特征在于，外部为聚合物材料，内部包裹有钙钛矿量子点，根据权利要求1~5任意一项所述的制备方法制备而成。

7.根据权利要求6所述的包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维，其特征在于，所述纤维直径为50~200μm，长度大于1cm，螺距为50~4000μm，螺圈直径为150~1000μm；发射荧光波长范围为390~760nm。

8.一种用于制备包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的装置，其特征在于，包括毛细管阵列、反应管、分散管、外相管和进液动力装置；所述毛细管阵列由若干个毛细管组成；

所述毛细管阵列为钙钛矿量子点前驱液的输入通道，进液动力装置用于向毛细管阵列泵入钙钛矿量子点前驱液，向分散管泵入连续相溶液，向外相管中泵入外相溶液；

所述毛细管阵列的出液端连接反应管的一端，并嵌套在反应管内，反应管的另一端连接分散管的一端，并嵌套在分散管内，分散管的另一端嵌套在外相管内；

钙钛矿量子点前驱液进入毛细管阵列后，随后进入反应管内进行混合并生成钙钛矿量子点，钙钛矿量子点溶液进入分散管，与连续相溶液混合，形成稳定的流动状态，随后流入外相管内，调节连续相溶液的流速，直至在外相管中形成稳定的螺旋结构，最后通过溶剂挥发的方法对流体进行固化，得到包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维。

9.根据权利要求8所述的用于制备包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的装置，其特征在于，所述毛细管阵列由7根毛细管拉制而成，毛细管阵列与反应管紧密结合；所述毛细管阵列、反应管、分散管及外相管的中轴线重合，并依次通过环氧树脂胶水固定；所述反应管的内径为分散管内径的1/3~1。

10.根据权利要求8所述的用于制备包裹钙钛矿量子点的螺旋形纤维的装置，其特征在于，所述毛细管阵列、反应管和分散管的出液端均呈尖头形。