纳米晶组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米晶组合物及其制备方法和应用。该制备方法包括：步骤S1，准备包含金属盐的热熔胶黏剂，热熔胶黏剂为金属盐，或者热熔胶黏剂包括金属盐和有机分散体；步骤S2，在热熔胶黏剂熔融的温度下，将多个纳米晶与热熔胶黏剂混合，形成金属盐

【技术实现步骤摘要】
纳米晶组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米晶材料
，具体而言，涉及一纳米晶组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在过去的二十多年里，纳米晶合成化学主要集中在尺寸形貌的单分散控制以及如何提高荧光量子产率上，但是仅仅实现尺寸形貌的单分散以及提高荧光量子产率是不够的，更重要的是要尽可能地降低环境，尤其水和氧气，对于纳米晶的光学、电学等性质的影响，这对于纳米晶的应用研究具有极大的价值。
[0003]氧气和水对纳米晶的影响往往受到光照的影响，分别称为对纳米晶的光氧化以及光水解过程，导致纳米晶的荧光量子产率降低，荧光半峰宽变宽等等，大大阻碍了纳米晶材料的应用。为了避免光水解和光氧化的发生，通常将得到的纳米晶保存在有机溶剂当中，以形成纳米晶溶液。相比于单一组分的核纳米晶，核壳结构纳米晶具有更高的光学和化学稳定性，如在CdSe纳米晶上包覆较厚的CdS壳层，得到荧光量子产率更高的纳米晶。另外一些提高纳米晶稳定性的手段还有制备合金结构纳米晶，以及在纳米晶内掺杂金属原子(如Al)。上述这些手段在一定程度上将纳米晶溶液的稳定性提高了，但是在光照条件下，纳米晶溶液的抗水氧性能依然不足。要使纳米晶实现抗水氧的效果，目前最好的手段是在纳米晶表面包覆氧化物。文献报道中，在纳米晶的表面包覆的氧化物主要有SiO2以及TiO2，但是这些氧化物很难消除纳米晶的表面缺陷，而且晶格缺陷也较多，另外这些氧化物与纳米晶之间的晶型不匹配，也会导致纳米晶的尺寸分布变差，降低光学与化学稳定性。
[0004]在纳米晶的应用中(尤其是在显示产品中)，纳米晶往往分散于高分子胶黏剂中，这样在一定程度上阻碍了水和氧气直接接触到纳米晶。但是，这种手段只是缓解了水氧到达纳米晶表面的速率，一旦水氧进入高分子胶黏剂，最终依然有可能在光照条件下使得纳米晶发生荧光淬灭。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种纳米晶组合物及其制备方法和应用，以解决现有技术中的纳米晶抗水氧能力弱的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种纳米晶组合物的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，准备包含金属盐的热熔胶黏剂，热熔胶黏剂为金属盐，或者热熔胶黏剂包括金属盐和有机分散体；步骤S2，在热熔胶黏剂熔融的温度下，将多个纳米晶与热熔胶黏剂混合，形成金属盐
‑
纳米晶分散体系；以及步骤S3，将金属盐
‑
纳米晶分散体系冷却，得到固态的纳米晶组合物。
[0007]进一步地，上述金属盐与有机分散体的重量比为6:1～1:2，或者金属盐在热熔胶黏剂的质量百分数为40％～90％。
[0008]进一步地，上述金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种，优选金属
羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8～22之间，优选金属膦酸盐选自具有碳原子数为4～22的烃基的金属膦酸盐，优选金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。
[0009]进一步地，上述有机分散体选自C8～C
22
的烷烃、C8～C
22
的烯烃、C8～C
22
的醇、C8～C
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。
[0010]进一步地，上述熔融的温度小于金属盐的分解温度，或者熔融的温度为150～250℃。
[0011]进一步地，上述固态的纳米晶组合物在15～50℃下的粘度为300～3000cps。
[0012]进一步地，上述热熔胶黏剂还包括粘度调节剂，粘度调节剂选自三烷基膦、C4～C
22
的脂肪胺中的任意一种或多种，优选粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3～5:1。
[0013]进一步地，上述金属盐与纳米晶的重量比为1:1～1000:1，优选为10:1～1000:1。
[0014]进一步地，上述步骤S2中，纳米晶以纳米晶溶液的形式加入，优选地，步骤S2还包括去除纳米晶溶液中溶剂的过程。
[0015]进一步地，上述步骤S2使用的纳米晶和步骤S3得到的固态的纳米晶组合物中的纳米晶的荧光峰位、半峰宽的变化率为0～2％。
[0016]进一步地，上述金属盐
‑
纳米晶分散体系为均相体系。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种纳米晶组合物，该纳米晶组合物为固体，纳米晶组合物包括多个纳米晶和金属盐，多个纳米晶分散在金属盐中，至少一部分金属盐为纳米晶的表面配体。
[0018]进一步地，上述金属盐与纳米晶的重量比为1:1～1000:1，优选纳米晶组合物不包括高分子聚合物或可聚合的单体。
[0019]进一步地，上述纳米晶组合物在15～50℃下的粘度为300～3000cps。
[0020]进一步地，上述金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种，优选金属羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8～22之间，优选金属膦酸盐选自具有碳原子数为4～22的烃基的金属膦酸盐，优选金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。
[0021]进一步地，上述纳米晶组合物还包括有机分散体，优选金属盐与有机分散体的重量比为6:1～1:2，或者优选金属盐在纳米晶组合物的质量百分数为40％～90％。
[0022]进一步地，上述有机分散体选自C8～C
22
的烷烃、C8～C
22
的烯烃、C8～C
22
的醇、C8～C
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。
[0023]进一步地，上述纳米晶组合物还包括粘度调节剂，粘度调节剂选自三烷基膦、C4～C
22
的脂肪胺中的任意一种或多种，优选粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3～5:1。
[0024]根据本专利技术的另一方面，提供了一种光转换器件，该光转换器件包括上述任一种的纳米晶组合物。
[0025]进一步地，上述光转换器件在经历条件A后荧光量子产率的降低不超过5％，条件A为：光转换器件的初始光吸收率为30％，0.5W/cm2以下光强的蓝光照射光转换器件的时间不低于500小时。
[0026]根据本专利技术的又一方面，提供了一种发光装置，该发光装置包括上述任意一项的纳米晶组合物。
[0027]应用本专利技术的技术方案，通过上述制备方法在纳米晶表面包裹大量的金属盐，至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合，而且由于热熔胶黏剂的存在使得纳米晶组合物在常温下以固态形式存在，从而有效避免了结合在纳米晶表面的金属盐的脱落，使纳米晶的抗水氧性能大大提高，同时保持高荧光量子产率。上述纳米晶组合物在储存和应用过程中，由于纳米晶被热熔胶黏剂包裹以隔绝水和氧气，因此有效避免了光氧化和光水解，保证了其应用时的性能稳定性。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1，准备包含金属盐的热熔胶黏剂，所述热熔胶黏剂为金属盐，或者所述热熔胶黏剂包括金属盐和有机分散体；步骤S2，在所述热熔胶黏剂熔融的温度下，将多个纳米晶与所述热熔胶黏剂混合，形成金属盐
‑
纳米晶分散体系；以及步骤S3，将所述金属盐
‑
纳米晶分散体系冷却，得到固态的纳米晶组合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐与所述有机分散体的重量比为1:5～1:1，或者所述金属盐在所述热熔胶黏剂的质量百分数为40％～90％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种，优选所述金属羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8～22之间，优选所述金属膦酸盐选自具有碳原子数为4～22的烃基的金属膦酸盐，优选所述金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机分散体选自C8～C
22
的烷烃、C8～C
22
的烯烃、C8～C
22
的醇、C8～C
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度小于所述金属盐的分解温度，或者所述熔融的温度为150～250℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固态的纳米晶组合物在15～50℃下的粘度为300～3000cps。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热熔胶黏剂还包括粘度调节剂，所述粘度调节剂选自三烷基膦、C4～C
22
的脂肪胺中的任意一种或多种，优选所述粘度调节剂与所述金属盐的重量比为1:3～5:1。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐与所述纳米晶的重量比为1:1～1000:1，优选为10:1～1000:1。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述纳米晶以纳米晶溶液的形式加入，优选地，所述步骤S2还包括去除所述纳米晶溶液中溶剂的过程。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2使用的所述纳米晶和所述步骤S3得到的所述固态的纳米晶组合物中的纳米晶的荧光峰位、半峰宽的变化率为0～2％...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健海，蔡祥周，林其忠，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：