CN108642862A - 一种表面改性芳纶纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种表面改性芳纶纤维及其制备方法；包括如下步骤：将表面带有氨基和羧基的芳纶纤维用硅氧烷γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性，得到硅甲氧基化芳纶纤维；其与聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈反应，得到了一种表面改性的芳纶纤维。经聚多巴胺改性的乱层氮化硼包覆的氧化铈，它具有高的紫外吸收性，同时具备极低催化活性，避免了辐射过程光催化对纤维结构的破坏，是一种有效且安全的高效紫外吸收剂。本发明提供的表面改性芳纶纤维具有抗紫外功能、高表面活性、高热性能和更高的力学性能，综合性能优异，具备更高的利用价值。所提供的制备方法简单可控，适合规模化生产。

Description

一种表面改性芳纶纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种芳纶纤维的表面改性技术，具体涉及一种表面改性的芳纶纤维及其制备方法。
背景技术
芳纶纤维是高性能有机纤维的典型代表，其轻质、超高强度、高模量和高耐热性等优异综合性能使之在航空航天、安全防护、电子信息、体育用品、轮胎骨架等领域扮演重要角色。但是，芳纶纤维存在表面活性低和耐紫外性差等不足。
近年来，人们为提高芳纶纤维的表面活性和耐紫外性，在芳纶纤维表面引入了紫外屏蔽剂。紫外屏蔽剂分为有机紫外屏蔽剂和无机紫外屏蔽剂。但有机紫外屏蔽剂存在耐热性和耐氧化性差。这些问题在无机紫外屏蔽剂中得到很好的控制，但是却存在催化活性高的问题，对有机纤维带来光催化降解的风险；此外，无机材料与有机纤维的结合力有限，在使用过程中会出现脱落的问题，从而影响服役可靠性。
因此，研发一种兼具表面活性和耐紫外性的新型芳纶纤维及其制备方法具有重大应用价值。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明旨在保持纤维原有的力学性能和热性能不降低的前提下，在研制具有低催化活性的无机紫外改性剂的基础上，通过化学结合力，在芳纶纤维表面形成一种新型的涂层，从而赋予改性芳纶纤维高表面活性和耐紫外性能。同时提供相应的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：
一种表面改性芳纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0～15.0wt%的碱金属氢氧化物的醇溶液中，在50℃～80℃下振荡反应4～8h，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（2）在惰性气体氛围下，将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中，在50～100℃下反应10～18h，得到硅甲氧基化芳纶纤维；
（3）将铈盐和无机碱溶解在水中，搅拌20～45min，然后加入双氧水，得到悬浮液，调节悬浮液的pH至10～14后在20℃～50℃下反应10～20h，再经过水洗、过滤、干燥后，在500～800℃下煅烧1～3h，得到纳米氧化铈；将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，再经过旋蒸、干燥后，在氮源气体氛围下，于650℃～1050℃下煅烧3～11h，得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子；
（4）将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3～8.8的缓冲液中，在20℃～40℃下搅拌5～8h；然后经过过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈；
（5）将所述硅甲氧基化芳纶纤维浸没在聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的水溶液中，在50℃～80℃下振荡4～7h；反应结束后经过洗涤、干燥，得到表面改性芳纶纤维。
本发明公开了一种硅甲氧基化芳纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没，分别停留2h～4h，而后洗涤、干燥，得到表面洁净的芳纶纤维；
（2）将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0～15.0wt%的碱金属氢氧化物的醇溶液中，在50℃～80℃下振荡反应4～8h，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（3）在惰性气体氛围下，将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中，在50～100℃下反应10～18h，得到硅甲氧基化芳纶纤维。
本发明公开了一种聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的制备方法，包括以下步骤：
（1）将铈盐和无机碱溶解在水中，搅拌20～45min，然后加入双氧水，得到悬浮液，调节悬浮液的pH至10～14后在20℃～50℃下反应10～20h，再经过水洗、过滤、干燥后，在500～800℃下煅烧1～3h，得到纳米氧化铈；
（2）将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，再经过旋蒸、干燥后，在氮源气体氛围下，于650℃～1050℃下煅烧3～11h，得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子；
（3）将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3～8.8的缓冲液中，在20℃～40℃下搅拌5～8h；然后经过过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
本发明中，所述芳纶纤维为对位芳纶纤维、间位芳纶纤维；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合；所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合；所述惰性气体为氮气、氩气中的一种或者它们的任意组合；所述有机溶剂为乙醇、正丁醇中的一种或者它们的任意组合；所述铈盐为硝酸铈、氯化铈中的一种或者它们的任意组合；所述硼源为硼酸、偏硼酸中的一种；所述含氮化合物为尿素、三氯氰胺、溴化铵中的一种；所述氮源气体为氮气、氨气中的一种；所述缓冲液为Tris-HCl、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种。
本发明中，芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没，分别停留2h～4h，而后洗涤、干燥，得到表面洁净的芳纶纤维。
本发明中，表面带氨基和羧基的芳纶纤维、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、有机溶剂的质量比为1∶（100～200）∶（150～350）；纳米氧化铈、硼源、含氮化合物的质量比为100∶（30～50）∶（60～120）；硅甲氧基化芳纶纤维、聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的质量比为1∶（2～9）；步骤（3）中，制备纳米氧化铈时，铈盐和无机碱的质量比为100∶（20～50）。
本发明的制备方法可举例如下，按质量计，
（1）芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没，分别停留2h～4h，而后洗涤，干燥，得到表面洁净的芳纶纤维；
（2） 将1份表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0～15.0wt%的碱金属氢氧化物的醇溶液中，在温度为50℃～80℃的条件下，振荡反应4～8h；反应结束后，水洗、干燥，即得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（3）在惰性气体氛围下，将1份步骤（2）得到的表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有100～200份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的150～350份有机溶剂中，在温度为50～100℃条件下反应10～18h，得到硅甲氧基化芳纶纤维；
（4）将100份铈盐和20～50份无机碱溶解在水中，搅拌20～45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用无机碱调节悬浮液B的pH至10～14，在温度为20℃～50℃下反应10～20h；水洗、过滤、干燥后，在温度为500～800℃的马弗炉中煅烧1～3h，得到纳米氧化铈；
（5）将100份步骤（4）得到的纳米氧化铈、30～50份硼源和60～120份含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中（乙醇和水的体积比为1：1～1:2），超声、搅拌0.5～1.5h；旋蒸，干燥后，在氮源气体氛围下，于温度650℃～1050℃下，煅烧3～11h；反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆的氧化铈，其中乱层氮化硼为壳，氧化铈为核；
（6）采用缓冲试剂或缓冲液，配置浓度为10mM的缓冲溶液，用无机碱调节缓冲溶液的pH至8.3～8.8，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与盐酸多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到C溶液中，在20℃～40℃温度条件下，搅拌5～8h；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈，其中聚多巴胺为最外层壳，乱层氮化硼为内层壳，纳米氧化铈为核；
（7）将1份步骤（3）得到的硅甲氧基化芳纶纤维浸没在含有2～9份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的水溶液中，在温度50℃～80℃下，振荡4～7h；反应结束后取出纤维，洗涤，干燥，得到表面改性的芳纶纤维。
本发明公开了根据上述表面改性芳纶纤维的制备方法制备的表面改性芳纶纤维；以及上述制备方法制备的硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
本发明公开了上述硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈在制备所述表面改性的芳纶纤维中的应用；以及上述表面改性的芳纶纤维在制备耐紫外材料中的应用。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
1、本发明利用聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈与硅甲氧基化的芳纶纤维发生化学反应，从而使无机纳米粒子与芳纶纤维表面以化学键连接，克服了现有技术中存在的结合力有限的问题，确保了改性芳纶纤维的服役可靠性。
2、本发明提供的新型无机纳米改性剂为聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈，其具有高紫外吸收性、高耐热性能和很低的光催化活性。这些优异性能得益于聚多巴胺和乱层氮化硼隔绝了氧介质，抑制了光电子和空穴的产生。
3、本发明在芳纶纤维上形成了由聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈组成的涂层，提高了纤维的粗糙度，并引入了大量羟基和亚氨基，提高了芳纶纤维的表面活性，为芳纶纤维的后续改性及制备树脂基复合材料提供了物质基础。
4、 本发明制备的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈包覆在芳纶纤维表面，能吸收和屏蔽外界应力，聚焦能量再释放，从而提高纤维的拉伸强度和断裂功。包覆在纤维表面的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈具备良好的耐热性，能与纤维发生界面作用，保证了改性纤维的优异热性能。
5、本发明提供的一种表面改性的芳纶纤维的制备方法工艺简单可控、成本低廉，安全性高，所用试剂均为低毒或无毒物质。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的红外（FTIR）谱图；
图2是本发明实施例1提供的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的透射电子显微镜（TEM）照片；
图3是本发明实施例1提供的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的紫外吸收（UV-Vis）谱图；
图4是本发明实施例1提供的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈对甲基橙的光催化常数；
图5是本发明实施例1和2提供的表面改性的芳纶纤维和实施例1提供的洁净芳纶纤维的红外（FTIR）图谱；
图6是本发明实施例1和2提供的表面改性的芳纶纤维和实施例1提供的洁净芳纶纤维的扫描电镜（SEM）照片；
图7是本发明实施例1和2提供的表面改性芳纶纤维和实施例1提供的洁净芳纶纤维的断裂功和拉伸强度；
图8是本发明实施例1和2提供的表面改性芳纶纤维和实施例1提供的洁净芳纶纤维经168h紫外辐照前后的断裂功和拉伸强度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步描述。
实施例1
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将1g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中，分别保留3h；然后取出纤维，在80℃真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF；
（2）将10.5g氢氧化钠溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在上述溶液A中，在65℃下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（3）将0.25g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和30mL γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到70mL乙醇中，在氮气氛围下，在70℃反应12h；反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维；
（4）将12.32g氯化铈、6g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌35min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至12，在40℃反应12h，过滤、洗涤、干燥；在马弗炉中，于700℃下煅烧2h，得到纳米氧化铈CeO2；
（5）将0.3g纳米氧化铈、0.12g硼酸和0.21g尿素放入40mL乙醇和20mL水的混合溶液中，超声分散1h；旋蒸、干燥后，在氮气氛围下，于950℃下，煅烧5h；反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2；
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2，其红外光谱（FTIR）图谱、透射电镜（TEM）照片、紫外吸收（UV-Vis）谱图、光催化常数图分别参见附图1、2、3、4；
（7）取0.2g硅甲氧基化芳纶纤维和1g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃下，振荡6h；反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维，记作T-KF1；其红外谱图、扫描电子显微镜（SEM）照片、拉伸性能和断裂功分别参见附图5、6和7，表面接触角和自由能见表1。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
将步骤（1）得到的洁净芳纶纤维和步骤（6）得到的改性芳纶纤维T-KF1暴露于QUV/spray型紫外光加速老化试验机中（美国Q-Lab公司）进行168h的UV辐照（辐射照度为1.55W/m2，测试温度为60℃），得到经168h辐照的洁净芳纶纤维和改性芳纶纤维，分别记为UV-KF和UV-T-KF1，其拉伸性能和断裂功参见附图8。
参见附图1，它是本实施例1制备的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的红外（FTIR）谱图。从中看出，三条曲线均出现了Ce-O的伸缩振动峰（510cm-1）；乱层氮化硼包覆氧化铈的谱图出现了B-N的伸缩振动峰（1310cm-1）和弯曲振动峰（720cm-1）；聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的谱图出现了-C=C-（共轭sp2）的伸缩振动峰（1633cm-1）和-NH2的弯曲振动峰（3400cm-1），表明聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈已成功制备。
参见附图2，它是本实施例1制备的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的透射电镜（TEM）照片。从中看出，三种纳米粒子的粒径均小于100nm；乱层氮化硼包覆氧化铈的粒径大于纳米氧化铈。聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的表面存在明显的包覆层，包覆层是聚多巴胺，可提供羟基和亚氨基的活性基团。
参见附图3，它是本实施例1制备的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的紫外吸收（UV-Vis）谱图。从中可看出，乱层氮化硼包覆氧化铈和聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈在200-330nm范围的UV吸收性能明显优于纳米氧化铈，且以聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的吸收性能最优。芳纶纤维的最强紫外吸收波长在ca. 286nm，因此聚多巴胺改性乱层氮化硼接枝至芳纶纤维表面改善耐紫外能力时，具备最强的针对性。
参见附图4，它是本实施例1制备的聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈对甲基橙的光催化常数图。从中可以看出，光催化速率常数大小顺序为k(CeO2)>k(tBN@CeO2)>k(PDA@tBN@CeO2)，即CeO2催化活性最高，tBN@CeO2次之，PDA@tBN@CeO2最低，这表明乱层氮化硼壳的存在可显著降低CeO2的光催化活性；而继续包覆PDA，光催化活性进一步降低。
实施例2
1、表面改性芳纶纤维的制备
将0.5g实施例1步骤（6）制备的带硅甲氧基芳纶纤维、3.75g聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维，记作T-KF2，其红外谱图、扫描电子显微镜（SEM）照片、拉伸性能和断裂功参见附图5、6和7，表面接触角和自由能见表1。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1的相同步骤和条件，对实施例2中得到的芳纶纤维T-KF2进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF2，其拉伸性能和断裂功参见附图8。
参见附图5，它是实施例1制备的洁净芳纶纤维以及实施例1、实施例2、实施例3提供的表面改性纤维的红外谱图。从中可以看出，相比于实施例1制备的洁净芳纶纤维KF，实施例1和实施例2提供的表面改性纤维出现了两个新峰，分别是Ce-O伸缩振动峰（514cm-1）和-NH2弯曲振动峰（3440cm-1）；并且715cm-1和1310cm-1处的两峰的峰强明显增大，这是B-N键弯曲振动和伸缩振动与KF骨架的面内振动共同作用所造成的。这说明了聚多巴胺改性的乱层氮化硼包覆氧化铈已成功接枝到芳纶纤维表面。
参见附图6，它是实施例1制备的洁净芳纶纤维（图6A）以及实施例1（图6B）、实施例2（图6C）提供的表面改性纤维的扫描电子显微镜（SEM）照片。从中可以看出，实施例1制备的洁净芳纶纤维表面光滑（图6A）；实施例2（图6B）和实施例3（图6C）提供的表面改性纤维表面粗糙度明显增加，表面出现较多细小颗粒,且包覆物由小颗粒状团聚并变成片状和层状。
参见附图7，它是实施例1制备的洁净芳纶纤维以及实施例1、实施例2、提供的表面改性纤维的断裂功和拉伸强度。从中可看出，实施例1、实施例2提供的表面改性改性纤维的断裂功分别是洁净纤维的1.21和1.07倍；实施例1和实施例2提供的表面改性改性纤维的拉伸强度分别是洁净纤维的1.14和1.08倍，说明表面改性有助于提高纤维的断裂功和拉伸强度。
参见附图8，它是实施例1制备的洁净芳纶纤维以及实施例1、实施例2提供的表面改性纤维经168h紫外辐射后断裂功和拉伸强度的保持率。从中可以看出，经168h紫外辐射后，实施例1制备的洁净纤维的断裂功下降了47.43%，而实施例1和实施例2提供的表面改性纤维的断裂功仅分别下降了14.79%和14.04%；此外，紫外辐射后，实施例1制备的洁净纤维的拉伸强度下降了27.64%，实施例1和实施例2提供的表面改性纤维的拉伸强度则分别下降了9.5%和8.8%。表明实施例1和实施例2提供的表面改性纤维还显著改善了纤维的耐紫外性能，降低了断裂功和拉伸强度的下降幅度。这是因为聚多巴胺改性的乱层氮化硼包覆氧化铈具备紫外屏蔽性，能提高改性纤维的耐紫外性，提高机械性能保持率。
表1 表面接触角和自由能结果
综上可看出，本发明公开的表面改性芳纶纤维具备高机械性能、高耐紫外性，和高表面活性。
实施例3
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将1g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中，分别保留3h；然后取出纤维，在80℃真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10.5g氢氧化钠溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在上述溶液A中，在65℃下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.25g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和30mL γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到70mL乙醇中，在氮气氛围下，在70℃反应12h；反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将12.32g氯化铈、6g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌35min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至12，在40℃反应12h，过滤、洗涤、干燥；在马弗炉中，于700℃下煅烧2h，得到纳米氧化铈CeO2。
（5）将0.6g纳米氧化铈、0.24g硼酸和0.41g尿素放入40mL乙醇和20mL水的混合溶液中，超声分散1h；旋蒸、干燥后，在氮气氛围下，于950℃下，煅烧5h；反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
将0.2g实施例3步骤（3）制备的带硅甲氧基芳纶纤维、1g聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维，记作T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1的相同步骤和条件，对实施例3步骤（6）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了9.2%。
实施例4
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和120℃的去离子水中保留2.5小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将5.3g氢氧化钾溶解在100mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，55℃温度下，振荡反应8h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和25mL γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到50mL正丁醇中，在氮气氛围下，85℃反应11h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将24.65氯化铈、12g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌30min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至12，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，650℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化铈。
（5）将0.4g纳米氧化铈、0.16g硼酸和0.4g尿素放入40mL乙醇和20mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，在60℃温度下旋蒸，干燥，再在氮气氛围下，950℃温度下，煅烧5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取0.15g硅甲氧基化芳纶纤维和0.45g份多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在70℃温度条件下，振荡5h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例4中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了9.7%。
实施例5
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将0.8g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留2小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将6.86g氢氧化钠溶解在100mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应6h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.1表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和25mL γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到55mL乙醇中，在氮气氛围下，75℃反应14h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将43.4g硝酸铈、8.68g氢氧化钾溶解在水溶液中，搅拌20min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钾调节悬浮液B的pH至12，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，800℃条件下煅烧1h，得到纳米氧化铈。
（5）将1g纳米氧化铈、0.5g硼酸和1.2g尿素放入40mL乙醇和20mL水的混合溶液中，超声、搅拌0.5h，旋蒸、干燥，再在氨气氛围下，650℃温度下，煅烧5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钾调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取0.3g硅甲氧基化芳纶纤维和0.9g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在50℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例5中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了9.9%。
实施例6
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、85℃的石油醚和120℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将13.3g氢氧化钾溶解在150mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在上述溶液中，75℃温度下，振荡反应4h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和40mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到80mL正丁醇中，在氮气氛围下，85℃反应11h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将8.68g硝酸铈、2.6g氢氧化钠溶解在水溶液中，反应20min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，再20℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，550℃条件下煅烧2.5h，得到纳米氧化铈。
（5）将1g纳米氧化铈、0.37g硼酸和0.7g尿素放入40mL乙醇和25mL水的混合溶液中，超声、搅拌0.5h，旋蒸、干燥，再在氨气氛围下，750℃温度下，煅烧3h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.4，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌7h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取0.25g硅甲氧基化芳纶纤维和2g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在55℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例6中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了10.3%。
实施例7
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、85℃的石油醚和120℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10g氢氧化钠溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应6h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.3g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和40mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到150mL乙醇中，在氮气氛围下，75℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将10g氯化铈、5g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，再40℃反应12h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，700℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将1.2g纳米氧化铈、0.48硼酸和1.2g三氯氰胺放入80mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，750℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸二氢钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取0.15g硅甲氧基化芳纶纤维和0.45g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在65℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例7中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了9.7%。
实施例8
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留4小时；然后取出纤维，于80℃的真空烘箱中干燥12h，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将12.9g氢氧化钾溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，75℃温度下，振荡反应4h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.1g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和20mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到40mL正丁醇中，在氮气氛围下，90℃反应15h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将10g氯化铈、4.5g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌30min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，再25℃反应19h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，800℃条件下煅烧1h，得到纳米氧化铈。
（5）将2g纳米氧化铈、0.9g硼酸和1.6g三氯氰胺放入60mL乙醇和40mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.5h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，1050℃温度下，煅烧3h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸二氢钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取0.6g硅甲氧基化芳纶纤维和4.2g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在80℃温度条件下，振荡4h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例8中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了10.2%。
实施例9
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.5g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、90℃的石油醚和115℃的去离子水中保留2小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10g氢氧化钠溶解在100mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，75℃温度下，振荡反应4h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.25g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和30mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到75mL正丁醇中，在氮气氛围下，80℃反应11h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将50g氯化铈、10g氢氧化钠溶解在水溶液中，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，20℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，500℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化。
（5）将2g纳米氧化铈、0.9g硼酸和1.6g三氯氰胺放入80mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.2h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，950℃温度下，煅烧5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸二氢钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在20℃温度条件下，搅拌8h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1g硅甲氧基化芳纶纤维和6g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例9中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例10
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将5g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、90℃的石油醚和120℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将13.2g氢氧化钾溶解在150mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，50℃温度下，振荡反应7h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和40mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到90mL乙醇中，在氮气氛围下，50℃反应18h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将8.5g硝酸铈、1.7g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至10，再50℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，800℃条件下煅烧1h，得到纳米氧化铈。
（5）将3g纳米氧化铈、1.35g硼酸和2.4g三氯氰胺放入80mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，750℃温度下，煅烧10h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸二氢钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取2g硅甲氧基化芳纶纤维和10g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例10中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例11
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留2.5小时；然后取出纤维，于80℃的真空烘箱中干燥12h，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将6g氢氧化钠溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，50℃温度下，振荡反应8h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.1g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和25mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到55mL乙醇中，在氮气氛围下，70℃反应13h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将2g硝酸铈、0.48g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌40min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至10，再45℃反应15h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，600℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、1.75硼酸和5g溴化铵放入100mL乙醇和60mL水的混合溶液中，超声、搅拌0.5h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，1050℃温度下，煅烧11h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1g硅甲氧基化芳纶纤维和6g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在55℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例11中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例12
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3.5小时；然后取出纤维，于80℃的真空烘箱中干燥12h，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将3.74g氢氧化钠溶解在90mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，80℃温度下，振荡反应8h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和45mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到100mL正丁醇中，在氮气氛围下，65℃反应13h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将10g氯化铈、5g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌20min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至10，25℃反应18h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，750℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、1.75硼酸和6g溴化铵放入50mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，1050℃温度下，煅烧11h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在40℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1.5g硅甲氧基化芳纶纤维和7.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例12中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例13
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.8g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留2小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将13.15g氢氧化钾溶解在150mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，60℃温度下，振荡反应6h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.4g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和60mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到140mL乙醇中，在氮气氛围下，65℃反应16h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将6.67g氯化铈、3g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至11，再45℃反应15h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，500℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化铈。
（5）将4g纳米氧化铈、2g硼酸和4.7g溴化铵放入50mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.3h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，950℃温度下，煅烧11h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.7，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在40℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1.5g硅甲氧基化芳纶纤维和7.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在50℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例13中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例14
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将3.5g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到68℃的丙酮、85℃的石油醚和120℃的去离子水中保留2小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将18.1g氢氧化钾溶解在130mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，50℃温度下，振荡反应7h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.15g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和20mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到45mL正丁醇中，在氮气氛围下，75℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将14.28g硝酸铈、4g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌20min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至11，再20℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，500℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化铈。
（5）将4g纳米氧化铈、2g硼酸和4.7g溴化铵放入50mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.5h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，950℃温度下，煅烧11h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.8，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在40℃温度条件下，搅拌5h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取2g硅甲氧基化芳纶纤维和10g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例14中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例15
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到55℃的丙酮、75℃的石油醚和120℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，于80℃的真空烘箱中干燥12h，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将9.68g氢氧化钠溶解在90mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应6h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.5g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和75mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到175mL乙醇中，在氮气氛围下，75℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将31.25g氯化铈、15g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至11，再20℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，500℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化铈。
（5）将4g纳米氧化铈、2g硼酸和4.7g溴化铵放入90mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，1050℃温度下，煅烧11h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.3，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌8h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取2g硅甲氧基化芳纶纤维和10g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例15中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例16
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将1.9g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到70℃的丙酮、800℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10.73g氢氧化钾溶解在110mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，78℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.25g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和35mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到90mL乙醇中，在氮气氛围下，70℃反应14h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将42.86g硝酸铈、12g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌25min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至11，30℃反应17h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，550℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、2.5g偏硼酸和6g尿素放入90mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，800℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.7，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1.5g硅甲氧基化芳纶纤维和10.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在65℃温度条件下，振荡5h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例16中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例17
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到65℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3.5小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将17.53g氢氧化钾溶解在200mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.3g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和36mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到80mL正丁醇中，在氮气氛围下，75℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将5.4g氯化铈、2.7g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌20min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至14，20℃反应20h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，800℃条件下煅烧1h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、2g偏硼酸和6g尿素放入90mL乙醇和50mL水的混合溶液中，超声、搅拌0.5h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，800℃温度下，煅烧10h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.7，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1.5g硅甲氧基化芳纶纤维和10.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在65℃温度条件下，振荡5h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例17中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例18
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将5g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3.5小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将21g氢氧化钠溶解在240mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，80℃温度下，振荡反应4h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.1g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和20mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到44mL正丁醇中，在氮气氛围下，70℃反应16h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将7g硝酸铈、2.1g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至14，再25℃反应18h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，750℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、1.5g偏硼酸和5g尿素放入50mL乙醇和30mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.2h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，850℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.7，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取1.5g硅甲氧基化芳纶纤维和10.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在60℃温度条件下，振荡6h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例18中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例19
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到55℃的丙酮、71℃的石油醚和115℃的去离子水中保留4小时；然后取出纤维，于80℃的真空烘箱中干燥12h，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10.5g氢氧化钾溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钾的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，60℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和30mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到65mL乙醇中，在氮气氛围下，75℃反应15h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将10g氯化铈、5g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌30min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至14，再45℃反应13h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，760℃条件下煅烧2h，得到纳米氧化铈。
（5）将4g纳米氧化铈、2g偏硼酸和4.8溴化铵放入50mL乙醇和30mL水的混合溶液中，超声、搅拌1.5h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，650℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.7，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取2g硅甲氧基化芳纶纤维和7.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在65℃温度条件下，振荡5h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例19中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例20
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.5g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到55℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留4小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将8.9g氢氧化钠溶解在130mL乙醇中，制得氢氧化钠的乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，70℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.2g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和30mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到70mL乙醇中，在氮气氛围下，70℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将11g硝酸铈、2.9g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌45min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至12，再50℃反应10h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，500℃条件下煅烧3h，得到纳米氧化铈。
（5）将4g纳米氧化铈、2g偏硼酸和4.8溴化铵放入50mL乙醇和30mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，700℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.6，缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在室温下，搅拌6h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取2g硅甲氧基化芳纶纤维和7.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在65℃温度条件下，振荡5h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例20中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例21
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将10.57g氢氧化钾溶解在120mL乙醇和20mL正丁醇中，制得氢氧化钠的醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.3g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和50mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到90mL正丁醇中，在氮气和氩气混合气体氛围下，78℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将30g氯化铈、9g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌25min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，再35℃反应16h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，760℃条件下煅烧1.5h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、2.5g偏硼酸和6g溴化铵放入50mL乙醇和30mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，650℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌7h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取3g硅甲氧基化芳纶纤维和9.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在55℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例23中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF。
实施例22
1、表面改性芳纶纤维的制备
（1）将2.3g芳纶纤维（Kevlar-49，直径12μm，密度1.45g/m3，美国杜邦公司生产）依次浸没到60℃的丙酮、75℃的石油醚和115℃的去离子水中保留3小时；然后取出纤维，在80℃的真空烘箱中干燥，得到洁净芳纶纤维，记为KF。
（2）将5.6g氢氧化钾和7g氢氧化钠溶解在120mL乙醇中，制得氢氧化钠-氢氧化钾乙醇溶液A；再将步骤（1）所得的洁净芳纶纤维KF浸没在溶液A中，65℃温度下，振荡反应5h，反应结束后，洗涤、干燥，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维。
（3）将0.3g表面带有氨基和羧基的芳纶纤维和50mLγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到90mL正丁醇中，在氮气氛围下，78℃反应12h，反应结束后，取出纤维，得到表面带有硅甲氧基的芳纶纤维。
（4）将15g氯化铈、15g硝酸铈、9g氢氧化钠溶解在水溶液中，搅拌25min，得到悬浮液B；加入双氧水，用氢氧化钠调节悬浮液B的pH至13，再35℃反应16h，过滤、洗涤、干燥，再在马弗炉中，760℃条件下煅烧1.5h，得到纳米氧化铈。
（5）将5g纳米氧化铈、2.5g偏硼酸和6g溴化铵放入50mL乙醇和30mL水的混合溶液中，超声、搅拌1h，旋蒸、干燥，再在氮气氛围下，650℃温度下，煅烧9h，反应结束后，洗涤、干燥，得到乱层氮化硼包覆氧化铈tBN@CeO2。
（6）配置浓度为10mM的Tris-HCl缓冲溶液，用氢氧化钠调节缓冲溶液的pH至8.5，得到缓冲溶液C；按乱层氮化硼包覆氧化铈与多巴胺的质量比为5:2，将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液C中，在30℃温度条件下，搅拌7h，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈PDA@tBN@CeO2。
（7）取3g硅甲氧基化芳纶纤维和9.5g份聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈分散在水溶液中，在55℃温度条件下，振荡7h，反应结束后取出纤维，洗涤，干燥。得到表面改性的芳纶纤维T-KF，水表面接触角86.6+1.7°。
2、洁净纤维和改性纤维的紫外辐照
按照实施例1中的相同步骤和条件，对实施例24中步骤（7）得到的芳纶纤维T-KF进行168h的UV辐照，得到168h紫外辐照纤维，记为UV-T-KF，拉伸强度下降了9.1%。

Claims (10)

1.一种表面改性芳纶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0～15.0%的碱金属氢氧化物的醇溶液中，在50℃～80℃下振荡反应4～8h，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（2）在惰性气体氛围下，将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中，在50～100℃下反应10～18h，得到硅甲氧基化芳纶纤维；
（3）将铈盐和无机碱溶解在水中，搅拌20～45min，然后加入双氧水，得到悬浮液，调节悬浮液的pH至10～14后在20℃～50℃下反应10～20h，再经过水洗、过滤、干燥后，在500～800℃下煅烧1～3h，得到纳米氧化铈；将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，再经过旋蒸、干燥后，在氮源气体氛围下，于650℃～1050℃下煅烧3～11h，得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子；
（4）将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3～8.8的缓冲液中，在20℃～40℃下搅拌5～8h；然后经过过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈；
（5）将所述硅甲氧基化芳纶纤维浸没在聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的水溶液中，在50℃～80℃下振荡4～7h；反应结束后经过洗涤、干燥，得到表面改性芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法，其特征在于：所述芳纶纤维为对位芳纶纤维、间位芳纶纤维；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合；所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合；所述惰性气体为氮气、氩气中的一种或者它们的任意组合；所述有机溶剂为乙醇、正丁醇中的一种或者它们的任意组合；所述铈盐为硝酸铈、氯化铈中的一种或者它们的任意组合；所述硼源为硼酸、偏硼酸中的一种；所述含氮化合物为尿素、三氯氰胺、溴化铵中的一种；所述氮源气体为氮气、氨气中的一种；所述缓冲液为Tris-HCl、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种。
3.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法，其特征在于：芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没，分别停留2h～4h，而后洗涤、干燥，得到表面洁净的芳纶纤维。
4.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法，其特征在于：表面带氨基和羧基的芳纶纤维、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、有机溶剂的质量比为1∶（100～200）∶（150～350）；纳米氧化铈、硼源、含氮化合物的质量比为100∶（30～50）∶（60～120）；硅甲氧基化芳纶纤维、聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的质量比为1∶（2～9）；铈盐和无机碱的质量比为100∶（20～50）。
5.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法制备的表面改性芳纶纤维。
6.一种硅甲氧基化芳纶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没，分别停留2h～4h，而后洗涤、干燥，得到表面洁净的芳纶纤维；
（2）将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0～15.0%的碱金属氢氧化物的醇溶液中，在50℃～80℃下振荡反应4～8h，得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维；
（3）在惰性气体氛围下，将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中，在50～100℃下反应10～18h，得到硅甲氧基化芳纶纤维。
7.一种聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将铈盐和无机碱溶解在水中，搅拌20～45min，然后加入双氧水，得到悬浮液，调节悬浮液的pH至10～14后在20℃～50℃下反应10～20h，再经过水洗、过滤、干燥后，在500～800℃下煅烧1～3h，得到纳米氧化铈；
（2）将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中，超声搅拌0.5～1.5h，再经过旋蒸、干燥后，在氮源气体氛围下，于650℃～1050℃下煅烧3～11h，得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子；
（3）将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3～8.8的缓冲液中，在20℃～40℃下搅拌5～8h；然后经过过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
8.根据权利要求6或者7所述制备方法制备的硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
9.权利要求8所述硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈在制备权利要求5所述表面改性的芳纶纤维中的应用。
10.权利要求5所述表面改性的芳纶纤维在制备耐紫外材料中的应用。
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