一种量子点-超支化聚合物复合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种量子点

【技术实现步骤摘要】
一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法


[0001]本申请属于纳米材料领域，涉及一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法。

技术介绍

[0002]量子点是一种纳米级别的晶体材料，在外加电场或光照下，可以高效地发出特定频率的光。因此，作为发光材料，量子点在显示领域有着极其广泛的应用前景。
[0003]然而众所周知，量子点虽然是无机材料，但其稳定性并没有想象中高，和OLED一样，其发光性能仍然极易受到外界环境的影响，水汽，氧气，高温以及光照等条件都会使得量子点稳定性变差、光学性能下降。这种不稳定的发光性能，必将极大影响量子点制品的实用性，大大阻碍了量子点大规模商业化应用。因此，提高量子点的稳定性，是量子点下游应用厂家的迫切需求。
[0004]通过对现有专利文献的检索，CN202011014347公开了一种钙钛矿量子点隐形喷墨打印墨水，改专利通过原位聚合的方法将量子点包裹到聚甲基丙烯酸甲酯中。一方面这类原位聚合包裹法，聚合时的温度(50
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70℃)以及聚合过程使用的引发剂过氧化苯甲酰，都会在一定程度上破坏量子点的发光性能；另一方面，为了能让聚甲基丙烯酸甲酯/钙钛矿量子点复合物从聚合体系中自然析出，合成聚甲基丙烯酸甲酯时，使用了正己烷做溶剂，而众所周知，正己烷为聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶剂，因此可预见，在正己烷中析出的聚甲基丙烯酸甲酯，分子量很低，难以对其中包裹的钙钛矿量子点起到很好的保护作用。
[0005]CN201910986871公开了一种量子点光扩散剂及其制备方法，也是利用丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯包裹硒化镉类量子点，制备量子点光扩散剂，所得聚甲基丙烯酸甲酯量子点微球作为光扩散剂的同时，又能提高量子点的稳定性。然而其存在以下不足：1.丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯，在pH调节成碱性后，上述聚合物在水中能够形成空心胶束；随后将分散在正己烷等溶剂中的量子点，加入上述空心胶束溶液中，最后再将pH调节成碱性，促进聚合物从水中沉淀出来，得到量子点
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聚甲基丙烯酸甲酯微球。但其并未阐释量子点在没有任何驱动力的情况下，是如何进入空心胶束内部的；因此，结合本领域公知常识，其沉淀出来的量子点
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聚甲基丙烯酸甲酯微球，量子点可能并不能有效包裹在微球内部，而更可能是附着在微球表面。如此也就失去了利用聚甲基丙烯酸甲酯包覆量子点从而提高其稳定性的立足点。2.根据其描述，假设量子点能够有效进入聚甲基丙烯酸甲酯空心胶束的内部，那这些进入微球内部的量子点，彼此之间也是紧密聚集的状态。而根据文献报道，量子点紧密聚集时，存在自吸收效应，其发光效率会大幅下降。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法。制备了一种骨架中带巯基的超支化聚甲基丙烯酸甲酯，将其与量子点直接共混，首先通过超支化聚合物骨架内分布的巯基，将量子点分散吸附到超支化聚合物的空腔中，避免量子点聚集导致发光性能下降；随后，再利用周围的致密的聚甲基丙烯酸甲酯进一步包裹保护量子点，阻隔外界水氧对量子点的侵蚀，提高其稳定性。该方法可以显著减缓量子点的光漂白速率，大幅提高量子点的稳定性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对量子点在光照下，快速光漂白且发光性能大幅下降的问题，提供一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法；制得的超支化聚合物包覆量子点具有优异的光稳定性。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种超支化聚甲基丙烯酸甲酯，以带有三硫酯官能团的反应型链转移剂和甲基丙烯酸酯为前体，在引发剂存在下发生RAFT聚合，聚合产物胺解制备而得。所述胺解是将聚合产物中的三硫酯胺解为巯基。所述超支化聚甲基丙烯酸甲酯骨架内带有巯基官能团。
[0009]作为本专利技术的一个实施方案，本专利技术提供一种超支化聚甲基丙烯酸甲酯，以带有三硫酯官能团的反应型链转移剂和甲基丙烯酸酯为前体，在引发剂存在下发生RAFT聚合，聚合产物胺解制备而得。
[0010]作为本专利技术的一个实施方案，RAFT聚合反应具体为：
[0011]带有三硫酯官能团的反应型链转移剂、甲基丙烯酸酯、引发剂、溶剂混合，密封，经若干次冻融循环，升至室温后，在70
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80℃油浴中反应22
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26小时。所述溶剂选自1,4
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二氧己环、二甲基亚砜中的一种或几种。
[0012]反应结束后，置于冰水中终止反应，再用无水乙醚沉淀，离心得到的固体溶解于二氯甲烷后于乙醚中重复沉淀若干次，干燥后得到淡黄色粉末，即聚合产物，记为超支化聚甲基丙烯酸甲酯。
[0013]作为本专利技术的一个实施方案，所述胺解包括如下步骤：在氩气保护下将超支化聚甲基丙烯酸甲酯溶解于溶剂中，逐滴加入正己胺，室温搅拌并鼓泡20
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40分钟；反应结束后，将混合液滴加到乙醚中沉淀，得到白色固体，即为所述带有巯基官能团的超支化聚甲基丙烯酸甲酯。相对于超支化聚甲基丙烯酸甲酯，正己胺的添加量为2.5
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3.5ml/50mmol。所述溶剂包括四氢呋喃或者二氯甲烷中的一种。
[0014]作为本专利技术的一个实施方案，所述反应型链转移剂为双功能型单体，其分子结构一端为双键，另外一端为三硫酯官能团。
[0015]作为本专利技术的一个实施方案，所述引发剂包括有机过氧化物和偶氮类引发剂中的至少一种。
[0016]作为本专利技术的一个实施方案，所述反应型链转移剂、甲基丙烯酸酯和引发剂的摩尔比为1：100：0.5～1：10：0.05。
[0017]本专利技术还提供一种超支化聚甲基丙烯酸甲酯，结构式如下：
[0018]结构式中，括号表示重复单元；重复单元个数范围为
5
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30。
[0019]本专利技术还提供一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]S1、将前述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯或超支化聚甲基丙烯酸甲酯与量子点共同分散到良溶剂中充分搅拌吸附，得到混合液；
[0021]S2、将所述混合液加入不良溶剂中沉淀，得到量子点
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超支化聚合物复合物。
[0022]作为本专利技术的一个实施方案，所述量子点包括硒化镉类、磷化铟类、钙钛矿类量子点中的一种或几种，以及以硒化镉类、磷化铟类、钙钛矿类量子点中的一种或几种为核经过多种包覆形成的核壳结构或者掺杂的量子点。
[0023]作为本专利技术的一个实施方案，所述超支化聚甲基丙烯酸甲酯或超支化聚甲基丙烯酸甲酯与量子点的质量比为500:1～50：1。
[0024]作为本专利技术的一个实施方案，所述良溶剂为甲苯或者氯仿。
[0025]作为本专利技术的一个实施方案，所述不良溶剂为甲醇、乙醇、丙酮以及乙腈中的一种或者多种混合物。
[0026]本专利技术还提供一种前述方法制得的量子点
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超支化聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，以带有三硫酯官能团的反应型链转移剂和甲基丙烯酸酯为前体，在引发剂存在下发生RAFT聚合，聚合产物胺解制备而得。2.根据权利要求1所述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述反应型链转移剂为双功能型单体，其分子结构一端为双键，另外一端为三硫酯官能团。3.根据权利要求1所述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述引发剂包括有机过氧化物和偶氮类引发剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述反应型转移剂、甲基丙烯酸酯和引发剂的摩尔比为1：100：0.5～1：10：0.05。5.一种超支化聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，其结构式如下：6.一种量子点
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超支化聚合物复合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将如权利要求1所述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯或权利要求5所述的超支化聚甲基丙烯酸甲酯与量子点共同分散到良溶剂中充分搅拌吸附，得到混合液；S2、将所述混合液加入不良溶剂中沉淀，得到量子点
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱新远，童刚生，孙佩，李竞，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：