一种复合膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种复合膜及其制备方法与应用，方法包括：提供分散有红光量子点和绿光量子点的混合溶液；提供富勒醇，采用钛酸酯偶联剂对所述富勒醇进行表面修饰，制备得到钛酸酯联剂修饰的富勒醇；配置得到钛酸酯偶联剂修饰的富勒醇溶液；提供基板，将所述红光量子点和绿光量子点的混合溶液沉积到所述基板上，形成第一薄膜；在所述第一薄膜表面沉积钛酸酯偶联剂修饰的富勒醇溶液，层叠形成第二薄膜，并在所述第一薄膜和第二薄膜的界面处，使位于第二薄膜表面的富勒醇中的钛酸酯偶联剂修饰中的胺基、羟基或环氧基与第一薄膜表面的红光量子点或绿光量子点中的表面金属元素结合，制备得到所述复合膜。

【技术实现步骤摘要】
一种复合膜及其制备方法与应用
本专利技术涉及量子点
，尤其涉及一种复合膜及其制备方法与应用。
技术介绍
发光量子点由于具有独特的色纯以及较高的荧光效率使其具有较为广泛的用途如：显示、光伏、生物、照明灯领域。目前，量子点在照明领域的应用仍停留在实验室阶段，主要是由于量子点材料的成本较高较难实现技术推广。另外，利用量子点做照明除了成本较高以外还存在一个交大的问题就是量子点固态膜耐水氧性、以及热稳定这些因素会影响量子点照明的寿命。针对量子点的耐水氧性和热稳定性会影响量子点照明寿命的问题，现有的技术方案中主要是从两个方面着手改进：一是从量子点本身改进通过制备核壳结构或进行二氧化硅包覆等技术手段改进量子点的稳定性；二是采用较为复杂层制备工艺以及昂贵的光学阻隔膜来密封量子点固态膜来隔绝水氧。然而结合这两种现有技术手段制备得到的量子点光学膜成本较高较难进行大面积技术推广，同时对于量子点固态膜的热稳定性改善不是很大相应的会影响其照明的寿命，因此有待改进。
技术实现思路
针对现有技术不足，即在利用量子点制备照明光学膜时成本较高不易大面积推广的问题。因此本专利技术提出制备一种量子点与富勒烯的复合膜及其制备方法与应用。一种复合膜的制备方法，其中，包括如下步骤：提供量子点，所述量子点表面的配体为巯基醇；采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰，得到第一硅烷修饰的量子点，所述第一硅烷为苯基烷氧基硅烷；提供富勒醇，将所述富勒醇与第二硅烷混合后脱水，制备得到第二硅烷修饰的富勒烯，所述第二硅烷由YSiX3表示，其中X为烷氧基，Y为非水解基团，Y中碳链末端含有胺基取代基或巯基取代基；提供基板，将分散有所述第一硅烷修饰的量子点的溶液沉积到所述基板上，形成第一薄膜；在所述第一薄膜表面沉积所述第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液，层叠形成第二薄膜，并在所述第一薄膜和第二薄膜的结合界面处，使位于第二薄膜表面的富勒烯中表面的氨基或巯基与位于第一薄膜表面的第一硅烷修饰的量子点的表面金属元素结合，制备得到所述复合膜。所述复合膜的制备方法，其中，所述量子点为红光量子点和绿光量子点，所述红光量子点的发射波长为610~630nm、所述绿光量子点发射波长为510~530nm，采用第一硅烷对分别对所述红光量子点和所述绿光量子点进行表面修饰，所述分散有第一硅烷修饰的量子点溶液为分散有第一硅烷修饰的红光量子点和第一硅烷修饰的绿光量子点的混合溶液。所述复合膜的制备方法，其中，所述所述量子点选自二元相量子点，例如包括CdS、CdSe、CdTe、InP等不限于此；三元相量子点，例如包括ZnCdS、CuInS、ZnCdSe、ZnSeS、ZnCdTe等不限于此；四元相量子点，例如包括ZnCdS/ZnSe、CuInS/ZnS、ZnCdSe/ZnS、CuInSeS、ZnCdTe/ZnS等不限于此。所述复合膜的制备方法，其中，所述巯基醇选自2-巯基-3-丁醇、6-巯基-1-己醇、8-巯基-1-辛醇、9-巯基-1-壬醇和11-巯基-1-十一醇的一种或多种。所述复合膜的制备方法，其中，所述第一硅烷选自苯基三甲氧基硅烷C6H5Si(OCH3)3、苯基三乙氧基硅烷C6H5Si(OC2H5)3或苯基三丙氧基硅烷C6H5Si(OC3H7)3。所述复合膜的制备方法，其中，采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰的步骤中，将所述第一硅烷与所述量子点混合，在20-35℃条件下，反应30-60min。所述复合膜的制备方法，其中，采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰的步骤中，按所述第一硅烷与所述量子点的摩尔质量比为1mmol:(100~300mg)，将所述第一硅烷与所述红光量子点或绿光量子点混合进行表面修饰。所述复合膜的制备方法，其中，所述分散有所述第一硅烷修饰红光量子点和第一硅烷修饰绿光量子点的混合溶液中，第一硅烷修饰绿光量子点的浓度为10~60mg/ml，第一硅烷修饰红光量子点的浓度范围为10~30mg/ml，所述绿光量子点浓度与红光量子点浓度的比为1:1-2:1。所述复合膜的制备方法，其中，所述的富勒醇的结构式为Cm(OH)n，其中，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。所述复合膜的制备方法，其中，所述富勒醇为C60(OH)36。所述复合膜的制备方法，其中，所述第二硅烷选自丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。所述复合膜的制备方法，优选的，其中，所述第二硅烷选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷和γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种。所述复合膜的制备方法，其中，提供富勒醇，将所述富勒醇与第二硅烷混合后脱水，制备得到第二硅烷修饰的富勒烯的步骤中，按所述的富勒醇与所述第二硅烷的摩尔比1mmol：15~20mmol将所述富勒醇与第二硅烷混合。所述复合膜的制备方法，其中，提供富勒醇，将所述富勒醇与第二硅烷混合后脱水，制备得到第二硅烷修饰的富勒烯的步骤中，将所述富勒醇与第二硅烷混合，在20-35℃条件下，反应30-60min。所述复合膜的制备方法，其中，所述第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液中，所述第二硅烷修饰的富勒烯的浓度为30~50mg/ml，溶剂选自乙醇、甲醇、环己烷和联环己烷中一种或多种。所述复合膜的制备方法，其中，提供基板，将分散有所述第一硅烷修饰红光量子点和第一硅烷修饰绿光量子点的混合溶液沉积到所述基板上，形成厚度为10-20nm的第一薄膜。所述复合膜的制备方法，其中，在所述第一薄膜表面沉积所述第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液，层叠形成第二薄膜，并在所述第一薄膜和第二薄膜的结合界面处，使位于第二薄膜表面的富勒烯中表面的氨基或巯基与位于第一薄膜表面的第一硅烷修饰的量子点的表面金属元素结合的步骤包括：在所述第一薄膜表面沉积第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液，在60~120℃条件下，退火热处理30-60min，在所述第一薄膜上层叠形成第二薄膜。优选的，所述第二薄膜的厚度为3-6nm。一种复合膜，其中包括第一薄膜，所述第一薄膜的材料中包括量子点，所述量子表面结合有巯基醇配体，所述巯基醇配体的一端通过巯基结合在所述量子点表面，所述巯基醇配体的另一端通过-Si-O-基团与第一硅烷连接，所述第一硅烷为苯基烷氧基硅烷；层叠形成在所述第一薄膜表面的第二薄膜，所述第二薄膜的材料包括第二硅烷修饰的富勒烯，所述第二硅烷由YSiX3表示，其中X为烷氧基，Y为非水解基团，Y中碳链末端含有胺基取代基或巯基取代基；在所述第一薄膜和第二薄膜的结合界面处，位于所述第二薄膜表面的富勒烯中表面的胺基或巯基与位于第一薄膜表面的量子点的表面金属元素结合。一种复合膜的应用，其中，将本专利技术的复合膜用作照明器件的发光层。本专利技术的第一硅烷为苯基烷氧基硅烷，第一硅烷具有防潮和防水特性，因此利用该类硅烷量子点后能够使量子点具有很好的防水、防潮特性。第二硅烷不仅能够使量子点和富勒醇进行交联，同时也能进一步的增强量子点固态膜的应力提高固态膜的硬度。富勒烯具有较高的电离能因此很难被氧化，利用第二硅烷修饰的富勒烯再与量子点进行交联接触后能够很好的改善量子点的抗氧化能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供量子点，所述量子点表面的配体为巯基醇；采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰，得到第一硅烷修饰的量子点，所述第一硅烷为苯基烷氧基硅烷；提供富勒醇，将所述富勒醇与第二硅烷混合后脱水，制备得到第二硅烷修饰的富勒烯，所述第二硅烷由YSiX3表示，其中X为烷氧基，Y为非水解基团， Y中碳链末端含有胺基取代基或巯基取代基；提供基板，将分散有所述第一硅烷修饰量子点的溶液沉积到所述基板上，形成第一薄膜；在所述第一薄膜表面沉积所述第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液，层叠形成第二薄膜，并在所述第一薄膜和第二薄膜的结合界面处，使位于第二薄膜表面的富勒烯中表面的氨基或巯基与位于第一薄膜表面的第一硅烷修饰的量子点的表面金属元素结合，制备得到所述复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供量子点，所述量子点表面的配体为巯基醇；采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰，得到第一硅烷修饰的量子点，所述第一硅烷为苯基烷氧基硅烷；提供富勒醇，将所述富勒醇与第二硅烷混合后脱水，制备得到第二硅烷修饰的富勒烯，所述第二硅烷由YSiX3表示，其中X为烷氧基，Y为非水解基团，Y中碳链末端含有胺基取代基或巯基取代基；提供基板，将分散有所述第一硅烷修饰量子点的溶液沉积到所述基板上，形成第一薄膜；在所述第一薄膜表面沉积所述第二硅烷修饰的富勒烯的碱性溶液，层叠形成第二薄膜，并在所述第一薄膜和第二薄膜的结合界面处，使位于第二薄膜表面的富勒烯中表面的氨基或巯基与位于第一薄膜表面的第一硅烷修饰的量子点的表面金属元素结合，制备得到所述复合膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述量子点为红光量子点和绿光量子点，采用第一硅烷对分别对所述红光量子点和所述绿光量子点进行表面修饰，所述分散有第一硅烷修饰量子点的溶液为分散有第一硅烷修饰的红光量子点和第一硅烷修饰的绿光量子点的混合溶液。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述量子点选自二元相量子点、三元相量子点和四元相量子点中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述巯基醇选自2-巯基-3-丁醇、6-巯基-1-己醇、8-巯基-1-辛醇、9-巯基-1-壬醇和11-巯基-1-十一醇的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一硅烷选自苯基三甲氧基硅烷C6H5Si(OCH3)3、苯基三乙氧基硅烷C6H5Si(OC2H5)3或苯基三丙氧基硅烷C6H5Si(OC3H7)3。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰的步骤中，将所述第一硅烷与所述量子点混合，在20-35℃条件下，反应30-60min。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，采用第一硅烷对所述量子点进行表面修饰的步骤中，按所述第一硅烷与所述量子点的摩尔质量比为1mmol:(100~300mg)，将所述第一硅烷与所述量子点混合进行表面修饰。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分散有所述第一硅烷修饰红光量子点和第一硅烷修饰绿光量子点的混合溶液中，第一硅烷修饰绿光量子点的浓度为10~60mg/ml，第一硅烷修饰红光量子点的浓度范围为10~30mg/ml，所述第一硅烷修饰红光量子点与所述第一硅烷修饰绿光量子点浓度的比为1:1-2:1。9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的富勒醇的结构式为Cm(OH)n，其中，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述富勒醇为C60(OH)36。11.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在...

【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