静电纺丝聚乙烯吡咯烷酮/氧化铝纳米纤维与镧系铝酸盐协同增强聚甲基丙烯酸甲酯实现多功能夜光塑料混凝土

研究人员通过静电纺丝技术制备氧化铝纳米纤维(EAN)增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混凝土，并引入镧系锶铝酸盐纳米颗粒(NLSA)开发出兼具光致发光、光致变色特性的轻质塑料混凝土。该材料在373 nm激发下产生518 nm荧光发射，具有优异的抗划伤性、紫外防护和疏水性能，为智能建筑材料开发提供新思路。

　　

这项突破性研究展示了如何通过静电纺丝(electrospinning)技术将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/无水氯化铝溶胶-凝胶转化为直径140-380 nm的氧化铝纳米纤维(EAN)，这些纳米纤维作为增强相显著提升了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混凝土的机械性能。更令人振奋的是，研究人员创新性地引入16-20 nm的镧系锶铝酸盐(NLSA)纳米颗粒，赋予材料独特的光学特性——在紫外光照射下可逆地转变为绿色，并展现出持久的余辉发光(afterglow)效应。

当激发波长为373 nm时，材料在518 nm处呈现明显的荧光发射峰。有趣的是，NLSA的浓度直接影响材料的性能表现：低浓度时实现快速可逆的光致变色响应，高浓度时则表现出延迟可逆性但更持久的余辉发光。性能测试表明，含NLSA的EAN@PMMA复合材料不仅具有优异的抗划伤性能，还展现出增强的紫外线防护能力和疏水特性。通过多种表征技术对材料形貌进行分析，为开发新一代智能建筑材料提供了重要参考。