一種力?電?光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法與流程

本發明屬于材料物理技術領域，更具體地說，涉及一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法。

背景技術：

近年來，隨著人們對新型彈性應力發光材料的開發，對應力發光效率要求的提高和對于檢測技術靈敏度要求的提高，以及實現彈性應力發光在生物成像方面的應用，應力發光材料在應力破壞檢測、應力分布圖像可視化、生物傳感和生物成像方面引起了世界范圍內的關注。

目前已開發并公開使用的sral2o4:eu²⁺(dy³⁺，nd³⁺)、zns:mn²⁺、ca2al2sio7:ce³⁺、batio3-catio3:pr³⁺以及srmg2(po4)2:eu²⁺等,為了實現彈性應力發光材料在模擬人類皮膚觸覺、探測不同應力對機器部件作用、感知地震時復雜地殼運動等應力分布實時探測領域的實際應用，這些彈性應力發光材料仍具有如下缺陷：

(1)、純無機材料硬度高，限制了其應用范圍；

(2)、要求彈性應力發光材料具有較強的發光強度(在普通應力測試條件下，肉眼可觀察到明顯的發光)；

(3)、現有技術中制備的彈性應力發光材料所能承受的力有限；

(4)、應力發光材料在有機基質中不能連續分布而受到的力微弱，熒光發光微弱的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術中彈性應力發光材料存在的不足，提供一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法。

本發明人通過利用有機材料具有柔韌性的特點，將無機材料與有機材料結合克服純無機材料硬度高的缺點，擴展應力發光材料的應用范圍，選擇具有壓電鐵電效應的有機材料作為基質材料，增強熒光材料的發光強度。

技術方案

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備前軀體粉末：按化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)，將sr(no3)2、al(no3)3、eu(no3)3和dy(no3)3溶液攪拌均勻，采用水熱共沉淀法或燃燒法，制備前軀體粉末；

(2)將步驟(1)制得的前軀體粉末放入含氫氣5v％的氬氣還原氣氛的管式爐中，反應后即得到不同形貌的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)制備經過修飾的彈性應力發光材料：將鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入saoed乙醇溶液中，攪拌反應，反應完成離心分離，再用乙醇清洗，真空干燥后，得到經過修飾的彈性應力發光材料；

(4)將步驟(3)制得的經過修飾的彈性應力發光材料加入到有機材料溶液中超聲分散，得到分散均勻的混合溶液，將得到的混合溶液制備成有機薄膜，然后干燥，即得。

進一步，步驟(1)中，所述水熱共沉淀法方法是：sr(no3)2、al(no3)3、eu(no3)3和dy(no3)3溶液攪拌均勻，然后加入沉淀劑和分散劑，超聲分散均勻，將超聲分散均勻的溶液轉入反應釜中進行水熱反應，反應完全后離心分離，干燥，即得前軀體粉末。

水熱反應的反應溫度為130～160℃，反應時間是24h，沉淀劑為尿素，尿素的摩爾量是1～5倍溶液中金屬離子的含量，分散劑是乙二醇其摩爾量為0.1～5倍的溶液中金屬離子的摩爾含量，表面活性劑是十六烷基三甲基溴化銨，其摩爾含量是0.5～10倍溶液中金屬離子的摩爾含量。

進一步，步驟(1)中，所述燃燒法方法是：將sr(no3)2、al(no3)3、eu(no3)3和dy(no3)3溶液攪拌均勻，加入燃燒劑，超聲分散均勻，將超聲分散均勻的溶液放入到馬弗爐中并燃燒反應完全，然后繼續在馬弗爐中碳化處理，即得前軀體粉末。

燃燒劑為三乙胺其摩爾量是2～10倍溶液中金屬離子的摩爾含量，所述馬弗爐的燃燒溫度是200～400℃，燃燒時間是10～60min，氧化溫度是500～800℃，時間是1～5h。

進一步，步驟(1)中，所述sr(no3)2和al(no3)3的濃度是0.5mol/l，eu(no3)3和dy(no3)3的濃度是0.02mol/l。

進一步，步驟(2)中，所述管式爐中的反應條件：以5～10℃/min^-1的升溫速度在1000～1300℃下反應2～5h。

進一步，步驟(3)中，鹽酸多巴胺的乙醇溶液濃度是0.01～0.2g/ml，所述攪拌溫度是40～70℃，攪拌時間為1～10h。

進一步，步驟(4)中，所述經過修飾的彈性應力發光材料與有機材料的質量比為1:8～1:4。

進一步，步驟(4)中，所述有機材料溶液選自pvdf-trfe用有機溶劑n，n-二甲基甲酰胺配成的溶液或pvdf-trfe用任意比例的n，n-二甲基甲酰胺與丙酮的混合溶劑配成的混合溶液。

進一步，步驟(4)中，制備有機薄膜的方法選自靜電紡絲法或流延法。

靜電紡絲的條件是滾筒直徑d為10～15cm，滾筒的轉速v為800～1400r/min，注射器針頭到滾筒的距離d為3～20cm，工作電壓v為±8～20kv，注射器的注射速度v為0.3～5ml/min，環境溫度t為20～35℃，所述纖維薄膜的厚度h為5～70μm。

流延濕法制備薄膜的溫度為40～70℃，擠出流延干法、擠出壓延干法或擠出吹塑干法的熱壓或擠出溫度是130～170℃，熱壓時間為1～10min，擠出速度0.1～35g/min，制備有機薄膜的厚度為5～80μm。

pvdf或pvdf-trfe薄膜的厚度為0.5～100μm，彈性應力發光層的厚度為0.2～30μm，復合薄膜的層數大于1。

進一步，步驟(4)中，所述干燥溫度為60～80℃，時間為10-20h。

進一步，步驟(3)制備經過修飾的彈性應力發光材料的方法用如下方法代替：將4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸或n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺與酰化催化劑、縮合劑在0℃條件下溶解在dmf溶液中，加入saoed在室溫下攪拌，離心分離后依次用二氯甲烷及乙醇清洗，在惰性氣氛中干燥，得到經過經過修飾的彈性應力發光材料。

所述酰化催化劑為4-二甲氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、1-羥基苯并三唑、n-羥基琥珀酰亞胺中的一種，縮合劑為n，n-二異丙基碳二亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺、二環己基碳二亞胺中的一種，所述4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸(簡稱為tfb)或n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺(簡稱為pfpa-silane)的濃度是0～0.5g/ml，酰化催化劑的濃度為0～50g/l，縮合劑的濃度為0～35g/l，saoed與4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸或n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺的摩爾比例為1:1～1:100，酰化催化劑占4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸或n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺的質量分數為2％～30％，縮合劑占4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸或n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺的質量分數為2％～45％，攪拌反應時間為1～20h，離心用二氯甲烷清洗2～5遍，乙醇清洗1～2遍。

有益效果：相比于現有技術，本發明的有益效果為：

(1)本發明利用有機材料具有柔韌性的特點，將無機材料與有機材料結合克服純無機材料硬度高的缺點，解決無機彈性應力材料雖發光亮度高但硬度高，應用范圍受限制的問題，

擴展應力發光材料的應用范圍；

(2)制備各種形貌saoed零維、球狀或核殼結構、一維棒狀或針狀、二維層狀或片狀結構利用材料各向異性增強柔電與光電響應的特征，提高發光強度與效率；

(3)本發明通過對顆粒表面包覆一層高分子或聚合物薄膜，使得無機顆粒形成核殼結構有助于增強無機顆粒的惰性，使顆粒的環境穩定性提高，增強無機顆粒與有機基體的相容性及分散性。同時無機顆粒表面形成的高分子或聚合物薄膜與有機物基體發生反應生成化學鍵，增強無機顆粒與有機物基體之間的相互作用力，從而有助于提高有機基體與無機顆粒的力學傳遞，增大無機顆粒的受力大小，提高無機顆粒在外力作用下的發光強度；

(4)本發明選擇具有壓電效應的有機材料作為基質材料，在外部如作用力、超聲震動、風的擾動等作用下，由于壓電效應電荷分離產生內建電場，所產生的電場刺激熒光材料發光可以增強熒光材料的發光強度，同時還利用極性的有機壓電材料極化增強效應，產生內建電場刺激應力發光材料同時發生電致發光，增強發光強度；

(5)本發明將彈性應力發光材料與鐵電壓電有機材料制成的復合材料用靜電紡絲的方法做成高度取向的纖維薄膜，然后擰成繩狀的粗纖維，在外力作用下由壓電效應在纖維中產生電荷，纖維之間的范德華作用力增強，從而使得纖維所能承受的力顯著增強，同時使得分布在纖維中的彈性應力發光材料所受的力增強，熒光發光增強，克服應力發光材料在有機基質中不能連續分布而受到的力微弱，熒光發光微弱的問題。因此，在顯示領域及壓力分布、無損檢測、壓力光電、電子皮膚、可伸縮光電、生物力學及生物成像等可視化領域有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為實施例1制備的發光復合薄膜的掃描電鏡圖；

圖2為經過聚多巴胺修飾的saoed的透射電子顯微鏡圖；

圖3為經過聚多巴胺修飾的saoed的高分辨透射電子顯微鏡圖；

圖4為經過聚多巴胺修飾的saoed的x射線光電子能譜圖；

圖5為彈性應力發光材料saoed的x射線衍射圖；

圖6為彈性應力發光材料saoed的透射電子顯微鏡圖；

圖7為彈性應力發光材料saoed的高分辨透射電子顯微鏡圖；

圖8為彈性應力發光材料saoed的x射線光電子能譜圖；

圖9為水熱共沉淀法制備的球狀saoed的sem圖；

圖10為燃燒法制備的saoed的sem圖；

圖11為實施例4制得的復合薄膜在外力作用下的ccd圖；

圖12為圖11中黑線位置自上而下對應的亮度變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。

實施例1

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法,具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散5h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：18wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:3，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4，超聲分散時間大于2h；

將混合溶液用靜電紡絲的方法制備50μm高度取向的pvdf-trfe纖維薄膜，然后放在真空干燥箱中抽真空除去殘余的有機溶劑。所述靜電紡絲的條件是滾筒直徑d為12cm，滾筒的轉速v為1100r/min，注射器針頭到滾筒的垂直距離d為12cm，工作電壓v為10kv，注射器的注射速度v為0.3ml/min，環境溫度t為20～35℃，所述pvdf-trfe纖維薄膜的厚度d為5～70μm。

圖1是本發明實施例1制備的發光復合薄膜的掃描電鏡圖，由圖可以看出，含有應力發光材料的高度取向的pvdf-trfe纖維，具有高度取向性。將纖維薄膜擰成致密的線，在外力作用下由于壓電效應，單根纖維的表面產生電荷使得纖維之間的范德華作用力增強，從而使得纖維所能承受的力顯著增強，同時分布在纖維中的彈性應力發光材料所受的力增強，熒光發光增強，克服應力發光材料在有機基質中分布不均勻導致薄膜材料受力應力集中，所承受的力減小熒光發光微弱的問題。同時，其不僅能夠提高材料的柔韌性，且能夠提高彈性應力發光的強度。

圖2為經過聚多巴胺修飾的saoed的透射電子顯微鏡圖，圖3為經過聚多巴胺修飾的saoed的高分辨透射電子顯微鏡圖，圖4為經過聚多巴胺修飾的saoed的x射線光電子能譜圖，圖5為彈性應力發光材料saoed的x射線衍射圖，圖6為彈性應力發光材料saoed的透射電子顯微鏡圖，圖7為彈性應力發光材料saoed的高分辨透射電子顯微鏡圖，圖8為彈性應力發光材料saoed的x射線光電子能譜圖，圖9為水熱共沉淀法制備的球狀saoed的sem圖，由圖2-8可以看出，無機顆粒表面包覆一層有機聚合物層，hr-tem測試結果表明顆粒表面包覆一層高分子聚合物，xps測試結果表明含有n元素表明是聚多巴胺。聚多巴胺可以與有機物基體反應產生化學鍵，解決了無機顆粒在有機基體中的分散性、與有機物基體相容性差的問題。同時經過修飾的無機顆粒與有機基體之間產生的化學鍵克服了無機顆粒與有機物基質相互作用力弱，在應力發光作用下發光強度弱的缺點。同時修飾的無機顆粒與極性有機基體結合制備復合薄膜，克服了單純的無機顆粒發光亮度強，但是由于顆粒堅硬，限制其應用的缺點。

實施例2

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4，超聲分散時間大于2h；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備有機薄膜，然后在60℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑，得到的有機薄膜的厚度是58μm。

實施例3

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用燃燒法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入燃燒劑三乙胺，將超聲分散均勻的溶液放入到馬弗爐中并加熱至300℃燃燒40min，然后繼續在馬弗爐中于700℃條件下氧化處理3h，得前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到片狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備有機薄膜，然后在70℃烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑；所述有機薄膜的厚度是58μm；

圖10為用燃燒法制備的saoed的sem圖，由圖5、9、10可以看出，用燃燒法制備的形貌是柔韌的帶狀，可以克服球狀的saoed硬度高，與柔性的有機基體模量相差甚大，導致無機顆粒與有機基體相容性差的問題，增大有機復合薄膜的柔韌性。

實施例4

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.05g/ml的4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸(簡稱為tfb)與4g/l的酰化催化劑dmap、10g/l的縮合劑n，n-二異丙基碳二亞胺(簡稱為dic)在0℃條件下溶解在dmf溶液中，加入saoed在室溫下攪拌反應1～20h；離心分離分別用二氯甲烷及乙醇清洗，其中二氯甲烷清洗2遍，乙醇清洗2遍，在惰性氛圍中干燥，得到經過高分子修飾的彈性應力發光材料saoed(簡稱為a@saoed)，所述saoed與tfb摩爾比例為1:1～1:100，酰化催化劑占tfb或pfpa-silane的質量分數為2％～30％，縮合劑占tfb的質量分數為2％～45％；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料a@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4，超聲分散時間大于2h；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備有機薄膜，然后在70℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑，所述有機薄膜的厚度是58μm；

如圖11、12所示，圖11是實施例4制得的復合薄膜在外力的作用下的ccd圖，由圖可知在外力作用下的位置發光亮度明顯比周圍沒有外力作用位置發光亮度高，圖12是圖11黑色線位置自上而下對應的亮度曲線圖，曲線峰位對應于圖11中黑色線亮度最亮的區域。柔性復合薄膜的發光的亮度強，肉眼可以清晰的看到，在顯示領域及壓力分布、無塤檢測、壓力光電、電子皮膚、可伸縮光電、生物力學及生物成像等可視化領域有廣泛的應用前景。

實施例5

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于130℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1000℃下燒5h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.2g/ml，乙醇與水的體積比為9:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在70℃下攪拌10h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散5h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：15wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:3；所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:2；

將混合溶液用靜電紡絲的方法制備高度取向的pvdf-trfe纖維薄膜，然后放在真空干燥箱中抽真空除去殘余的有機溶劑。所述靜電紡絲的條件是滾筒直徑d為10cm，滾筒的轉速v為800r/min，注射器針頭到滾筒的垂直距離d為3cm，工作電壓v為10kv，注射器的注射速度v為0.3ml/min，環境溫度t為20～35℃，所述pvdf-trfe纖維薄膜的厚度d為5～70μm。

實施例6

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于160℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒2h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.1g/ml，乙醇與水的體積比為7:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：25wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:6，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:8；

將混合溶液靜電紡絲的方法制備50μm高度取向的pvdf-trfe纖維薄膜，然后放在真空干燥箱中抽真空除去殘余的有機溶劑。所述靜電紡絲的條件是滾筒直徑d為15cm，滾筒的轉速v為1400r/min，注射器針頭到滾筒的垂直距離d為20cm，工作電壓v為10kv，注射器的注射速度v為0.3ml/min，環境溫度t為20～35℃。

實施例7

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備有機薄膜，然后在60℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑，所述有機薄膜的厚度是25μm。

實施例8

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼內膽反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將所述經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲12h，得到分散均勻的混合溶液，所述有機材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)的混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備80μm有機薄膜，然后在60℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例9

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用燃燒法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入摩爾量是溶液中金屬離子摩爾量的6倍的燃燒劑三乙胺，進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液放入到馬弗爐中并加熱至200℃燃燒60min，然后繼續在馬弗爐中于600℃條件下氧化處理5h，得前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到片狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的片狀saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)的混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備58μm的有機薄膜，然后在60℃烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例10

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用燃燒法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入摩爾量是溶液中金屬離子摩爾量的5倍的燃燒劑三乙胺，進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液放入到馬弗爐中并加熱至400℃燃燒10min，然后繼續在馬弗爐中于800℃條件下氧化處理1h，得前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到片狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的片狀saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備58μm厚度的有機薄膜，然后在70℃烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例11

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.05g/ml的4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酸(簡稱為tfb)與4g/l的酰化催化劑4-吡咯烷基吡啶(簡稱為4-ppy)、10g/l的縮合劑1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(簡稱為edc)在0℃條件下溶解在dmf溶液中，加入saoed在室溫下攪拌反應10h；離心分離分別用二氯甲烷及乙醇清洗分別清洗2遍然后在惰性氛圍條件下干燥，得到經過高分子修飾的彈性應力發光材料saoed(簡稱為a@saoed)；所述saoed與tfb摩爾比例為1:1，酰化催化劑占tfb的質量分數為2％，縮合劑占tfb的質量分數為2％；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料a@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)的混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備60μm有機薄膜，然后在70℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例12

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.05g/ml的n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺(簡稱為pfpa-silane)與4g/l的酰化催化劑1-羥基苯并三唑(簡稱為hobt)、10g/l的縮合劑二環己基碳二亞胺(簡稱為dcc)在0℃條件下溶解在dmf溶液中，加入saoed在室溫下攪拌反應10h；離心分離分別用二氯甲烷及乙醇清洗2遍，在惰性氛圍條件下干燥，得到經過高分子修飾的彈性應力發光材料saoed(簡稱為a@saoed)；所述saoed與pfpa-silane摩爾比例為1:100，酰化催化劑占pfpa-silane的質量分數為30％，縮合劑占pfpa-silane的質量分數為45％；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料a@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散12h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)的混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備70μm的有機薄膜，然后在70℃烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例13

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.05g/ml的n-(三甲氧基硅丙基)-4-疊氮-2，3，5，6-四氟苯甲酰胺(簡稱為pfpa-silane)與4g/l的酰化催化劑n-羥基琥珀酰亞胺(簡稱為hosu)、10g/l的縮合劑二環己基碳二亞胺(簡稱為dcc)在0℃條件下溶解在dmf溶液中，加入saoed在室溫下攪拌反應10h，離心分離分別用二氯甲烷及乙醇清洗2遍，在惰性氛圍條件下干燥，得到經過高分子修飾的彈性應力發光材料saoed(簡稱為a@saoed)；所述saoed與pfpa-silane摩爾比例為1:50，酰化催化劑占pfpa-silane的質量分數為20％，縮合劑占pfpa-silane的質量分數為40％；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料a@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散6h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機復合材料溶液為：9wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺混合溶液，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將混合溶液用流延法在玻璃基底上制備58um的有機薄膜，然后在70℃的烘箱中干燥12h，并抽真空除去薄膜中殘余的有機溶劑。

實施例14

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗若干遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散6h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：18wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:3；所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將均勻混合溶液用擠出流延干法制備pvdf-trfe薄膜，將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到乙醇中超聲分散均勻制成彈性應力發光層，然后快速轉移到pvdf-trfe薄膜的表面，待乙醇揮發完全將另一層的pvdf-trfe放在表面上，放在熱壓機上壓實封裝，制備兩層的復合薄膜，pvdf-trfe薄膜的厚度為0.5～50μm，彈性應力發光層的厚度為0.2～10μm。

實施例15

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散6h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：18wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:3，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將均勻混合溶液用擠出壓延干法制備pvdf薄膜，將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到乙醇中超聲分散均勻制成彈性應力發光層，然后快速轉移到pvdf薄膜的表面，待乙醇揮發完全將另一層的pvdf放在表面上，放在熱壓機上壓實封裝，重復在pvdf表面涂無機熒光材料用pvdf封裝，制備三層的復合薄膜，pvdf薄膜的厚度10～80μm，彈性應力發光層的厚度為5～15μm。

實施例16

一種力-電-光轉化增強型發光復合薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)用水熱共沉淀法將0.5mol/l的sr(no3)2和al(no3)3，0.02mol/l的eu(no3)3和dy(no3)3以化學計量比sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoe)加入燒杯中攪拌均勻，加入沉淀劑尿素、分散劑乙二醇、表面活性劑ctab進行超聲分散，將超聲分散均勻的溶液轉入帶聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中于145℃溫度條件下進行水熱反應，并反應24h后離心分離、干燥得到前軀體粉末；

(2)將所述前軀體粉末放入含h2體積分數為5％的氬氣的還原氣氛的管式爐中，所述管式爐以5℃min^-1的升溫速度在1300℃下燒4h，即得到球狀的sr0.97al2o4:eu²⁺0.01，dy³⁺0.02(簡稱為saoed)；

(3)將0.01g/ml，乙醇與水的體積比為5:1的鹽酸多巴胺的乙醇溶液加入經超聲分散均勻后的saoed乙醇溶液中，在40℃下攪拌1h，離心分離后并用乙醇清洗2遍，然后在60℃真空干燥箱中干燥24h，得到經過聚多巴胺修飾的saoed(簡稱為dopa@saoed)；

(4)將經過修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到有機材料溶液中超聲分散6h，得到分散均勻的混合溶液；所述有機材料溶液為：18wt％pvdf-trfe的n，n-二甲基甲酰胺(簡稱為dmf)和丙酮(簡稱為ace)的混合溶液，其中所述dmf與ace的質量比為1:3，所述彈性應力材料與有機材料的質量比為1:4；

將均勻混合溶液用擠出吹塑干法制備pvdf-trfe薄膜，將修飾的彈性應力發光材料dopa@saoed加入到乙醇中超聲分散均勻制成彈性應力發光層，然后快速轉移到pvdf-trfe薄膜的表面，待乙醇揮發完全將另一層的pvdf-trfe放在表面上，放在熱壓機上壓實封裝，重復在pvdf-trfe表面涂無機熒光材料用pvdf-trfe封裝，制備四層的復合薄膜，pvdf-trfe薄膜的厚度為80～100μm，彈性應力發光層的厚度為20～30μm。

以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。