金属纳米颗粒及其制备方法、QLED器件技术

本发明专利技术提供了一种金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇搅拌处理1‑3小时，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。

Metal nanoparticles and their preparation methods, QLED devices

The invention provides a preparation method of metal nanoparticles, which comprises the following steps: providing metal nanoparticles seeds and configuring them into metal nanoparticles seed solution; dispersing and treating the seed solution of the metal nanoparticles, adding mercaptan to stir for 1 3 hours, and then centrifuging from the mixed solution with extractant to obtain metal nanoparticles containing mercaptan ligands. The seeds are dispersed to form a seed solution of metal nanoparticles containing mercaptan ligands; the seed solution of metal nanoparticles containing mercaptan ligands is added with halogenated quaternary ammonium salts and Trihalogenated acetic acid, stirred in an inert atmosphere, and the metal nanoparticles passivated by halogen are obtained by adding quencher after the reaction.

【技术实现步骤摘要】
金属纳米颗粒及其制备方法、QLED器件
本专利技术属于量子点合成
，尤其涉及一种金属纳米颗粒及其制备方法、QLED器件。
技术介绍
由于具有独特的光学、电学、磁学、结晶性质，金属纳米颗粒在纳米晶领域有着重要的应用，如利用金属银纳米颗粒杀菌，在电学器件中利用金纳米颗粒改善器件的性能，利用银纳米线制作光伏器件的电极等。但是，由于金属纳米颗粒具有尺寸效应，而尺寸差异会引起光电性质差异，进而导致不同尺寸的金属纳米颗粒用途也不一样。特别是金纳米颗粒，在纳米尺度范围内，由于其价带和导带分开，随着尺寸的变化其相应的带隙也会发生变化，因此制备不同尺寸大小的金纳米颗粒对后续金纳米颗粒的应用具有很重要的意义。目前，制备不同大小金纳米颗粒的传统方法主要是调节不同前驱体的比例以及反应时间，这样虽然也能相应的改变金纳米颗粒的大小，但得到的金纳米颗粒尺寸分布不均，进而造成发光峰变宽影响后续的应用。进一步制备较大颗粒尺寸(大于50nm)，往往会由于颗粒分布不均，对金纳米颗粒的光电性质造成的影响。为了改善这种纳米颗粒尺寸分布不均的问题，后续的科研工作者也做了相应的改进，如利用金纳米颗粒种子(较小尺寸<5nm)和表面修饰剂卟啉分子或吡啶分子的进行自组装，但是，由此得到的金纳米颗粒其相应的表面钝化效果和稳定性不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属纳米颗粒及其制备方法，旨在解决现有方法制备的金属纳米颗粒的颗粒尺寸分布不均、表面钝化效果和稳定性不佳的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种含有金属纳米颗粒的QLED器件。本专利技术是这样实现的，一种金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇混合反应，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。相应的，一种金属纳米颗粒，所述金属纳米颗粒由上述方法制备获得。以及，一种QLED器件，包含电荷传输层，且所述电荷传输层由上述方法制备获得的金属纳米颗粒制成。本专利技术提供的金属纳米颗粒的制备方法，先在配置的金属纳米颗粒种子溶液中加入硫醇，在金属纳米颗粒种子的表面引入硫醇配体。进一步通过在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，所述卤化季铵盐和所述三卤代乙酸协同配合，促使含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子与卤素离子(所述卤化季铵盐提供)进行配体交换，自组装得到卤素钝化的金属纳米颗粒。采用该方法制备金属纳米颗粒，可以通过调控卤化季铵盐和三卤代乙酸的浓度和搅拌反应的温度来调控金属纳米颗粒尺寸，可以得到颗粒尺寸较大的金属纳米颗粒。本专利技术采用卤化季铵盐游离出卤素离子与金属纳米颗粒表面的巯基修饰剂先进行氧化还原反应，再进行配体交换，所述卤素离子最终在纳米晶体表面的金属阳离子空位的偶极效应形成的作用下形成化学键，完成纳米晶体的表面钝化以及组装过程。利用卤化季铵盐和三卤代乙酸对金属纳米颗粒表面的金属原子进行钝化，制备得到的金属纳米颗粒，不仅颗粒尺寸分布均匀(尺寸离散率小于10％)，而且具有很好的表面钝化效果和稳定性。本专利技术提供的金属纳米颗粒，由上述方法制备获得，其金属纳米颗粒表面的阳离子空位与卤素离子之间形成化学键，完成金属纳米晶体的表面钝化和组装，从而使得得到的金属纳米颗粒，不仅颗粒尺寸分布均匀，而且具有很好的表面钝化效果和稳定性。本专利技术提供的QLED器件，采用上述方法制备获得的金属纳米颗粒制备电荷传输层，能够增加电荷传输层的电荷迁移率，进而增强QLED的器件性能。附图说明图1是本专利技术实施例3提供的配体交换示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：S01.提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；S02.将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇混合反应，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；S03.在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。具体的，上述步骤S01中，所述金属纳米颗粒种子的来源没有明确限定，可以购买获得，也可以通过制备获得。本专利技术实施例中，所述金属纳米颗粒种子是水相纳米颗粒，以便于在下述步骤S02中通过硫醇进行配体交换实现相转换。具体的，所述金属纳米颗粒种子包括金纳米颗粒、银纳米颗粒、铜纳米颗粒，但不限于此。进一步的，将所述金属纳米颗粒种子分散在有机溶剂中配置成金属纳米颗粒种子溶液，所述有机溶剂优选但不限于乙醇。由于所述金属纳米颗粒表面具有水溶性的表面修饰剂，采用所述乙醇能够实现更好的分散效果。更进一步优选的，所述金属纳米颗粒种子溶液的浓度优选为15-20mg/ml，若所述金属纳米颗粒种子溶液的浓度过低会降低组装速率；所述金属纳米颗粒种子溶液的浓度过高会加快组装速率，造成尺寸分布不均。上述步骤S02中，将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理分散剂可以采用配置所述金属纳米颗粒种子溶液的有机溶剂，如乙醇，但不限于此。本专利技术实施例中，优选将所述金属纳米颗粒种子溶液与所述分散剂以100mg:(5-10)ml的比例进行分散，以获得较好的分散效果，为后续硫醇配体的引入提供较好的溶液环境。进一步的，在分散处理后的所述金属纳米颗粒种子溶液中加入硫醇，本专利技术实施例利用所述硫醇对金属纳米颗粒进行配体交换，使金属纳米颗粒表面的金属原子与巯基中的硫负离子进行结合，为后续的卤化季铵盐、三卤代乙酸与金属纳米颗粒的结合做准备。具体的，所述硫醇为含有一个巯基的硫醇，且所述硫醇的碳原子数为6～20。只有当所述硫醇中只含有一个巯基时，才能保证金属纳米颗粒表面的金属原子与巯基中的硫负离子的有效结合，并防止发生团聚，不利于在后续步骤S03中通过配体交换从金属纳米颗粒表面脱落。而采用碳原子数为6～20的所述硫醇，可以通过配体交换实现相转换。具体优选的，所述硫醇为八硫醇、十二硫醇、十四硫醇、1-壬硫醇、1-己硫醇、1-庚硫醇、1-庚硫醇、1-辛硫醇中的至少一种。进一步优选的，所述硫醇的添加量满足：所述金属纳米颗粒种子的质量与所述硫醇的摩尔用量之比为100mg:(0.1-1)mmol。若所述硫醇含量过少，则对所述金属纳米颗粒的表面修饰不完全，后续步骤卤素离子进行交换时，也会存在缺陷，导致钝化效果不好。若所述硫醇含量过高，则由于硫醇在溶液体系中存在化学电离，过多的硫醇会促使化学平衡朝着不利于硫负离子释放的方向进行，从而抑制了金属纳米颗粒表面的金属原子与巯基中的硫负离子结合。本专利技术实施例中，加入所述硫醇后强烈搅拌，搅拌处理的时间为1-3小时，以使得所述巯基充分结合在所述金属纳米颗粒种子表面，更优选为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇混合反应，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇混合反应，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。2.如权利要求1所述的金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述卤化季铵盐为烃基碳原子数为1-8的卤化季铵盐；和/或所述三卤代乙酸为三氟乙酸、三氯乙酸、三溴乙酸、三碘乙酸中的至少一种。3.如权利要求1所述的金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述卤化季铵盐和所述三卤代乙酸的摩尔比为5:1～5:4。4.如权利要求1-3任一所述的金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述硫醇为含有一个巯基的硫醇，且所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：程陆玲，杨一行，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44