一种基于硫醇-乙烯点击化学的高灵敏图案化纳米晶体的方法技术

本发明专利技术属于纳米材料图案化方法技术领域，特别涉及一种基于硫醇

【技术实现步骤摘要】
一种基于硫醇
‑
乙烯点击化学的高灵敏图案化纳米晶体的方法


[0001]本专利技术属于纳米材料图案化方法
，特别涉及一种基于硫醇
‑
乙烯点击化学的高灵敏图案化纳米晶体的方法。

技术介绍

[0002]从单个组元到电子电路、传感器阵列和高清量子点发光二极管显示屏的转变需要开发适应材料的图案化方法，目前包括光刻、压印、喷墨等图案化技术已经被开发。其中光刻技术因为高分辨率和低成本的优势而更具备发展潜力。
[0003]除了传统的使用光刻胶技术外，直接图案化技术在近年被开发。如以光生质子酸替换原始的有机配体将纳米晶转移至极性溶剂中，经过光照改变溶解性后实现图案化。此外也有无需配体交换的光驱动分子交联直接图案化技术也被开发，如双叠氮化物、氮烯和碳烯。
[0004]现有技术中，传统图案化纳米晶体需要高的曝光剂量(180
ꢀ‑
500mJ/cm2)；光生质子酸的直接光刻技术需要进行配体交换来改变原来的有机配体，这导致纳米晶的表面性质在一定程度上被破坏；适合图案化的叠氮化物、氮烯和碳烯等配体的合成复杂，且这类物质的存储对光刻环境的要求很高(低温、无水无氧)，极大的增加了操作难度和图案化成本。
[0005]本专利技术选择经典的点击化学：硫醇
‑
乙烯反应作为图案化的基础。硫醇
‑
乙烯点击化学的具有以下几点优势：1)高度的区域/立体专一性；2)对环境的气氛不敏感，可以在有氧气和水存在的情况下反应，反应条件温和，易于操作；3)廉价易得，大多数纳米晶的表面为含烯键的油酸和油胺为配体，所以可以直接用商业化的硫醇来实现图案化，并不需要合成新的配体；4)在图案化过程中不改变纳米晶表面原始的配体，从而使得纳米晶的表面仍然被很好的钝化，从而使得纳米晶的电子
‑
空穴仍保持高的复合效率而具有高的荧光量子效率等；5)具有高的反应灵敏度，需要极低的曝光剂量。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种基于硫醇
‑
乙烯点击化学的高灵敏图案化纳米晶体的方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种纳米晶体涂料，包括有机分子和纳米晶体；
[0009]所述有机分子包含有巯基；
[0010]所述纳米晶体的表面配体带有双键；
[0011]所述有机分子在光照下能够与纳米晶体表面配体的双键发生加成反应；
[0012]所述有机分子加入到所述纳米晶体得溶液中不会破坏胶体的稳定性。
[0013]优选地，所述有机分子为下列化合物中任意一种或几种的组合：
[0014]R
‑
SH；
[0015]HS
‑
R
‑
R
‑
SH；
[0016][0017]其中R为烃基、酯基、酰胺键、苯环、醚键中任意一种或几种的组合。
[0018]优选地，所述有机分子为1
‑
戊硫醇、1
‑
己硫醇、1
‑
庚硫醇、1
‑
辛硫醇、1
‑
壬硫醇、1
‑
癸硫醇、正十二硫醇、正十四烷基硫醇、N
‑
十五烷基硫醇、十八硫醇、1
‑
二十烷硫醇、十一烯醇、4
‑
戊炔
‑1‑
硫醇、5
‑
己烯
‑
1硫醇、7
‑
辛烯醇、顺
‑9‑
十八烯
‑1‑
硫醇、1,3
‑
丁二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,5
‑
戊二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,7
‑
庚二硫醇、1,8
‑
辛二硫醇、1,9
‑
壬二硫醇、1,10
‑
癸二硫醇、1,12
‑
二巯基十二烷、1,7
‑
庚二硫醇、1.2
‑
辛二硫醇、4
‑
氰基
‑1‑
丁硫醇、苯
‑
1,4
‑
二硫醇、4,4
′‑
硫代二苯硫醇、四(3
‑
巯基丙酸)季戊四醇酯中任意一种或几种的组合。
[0019]优选地，所述纳米晶体为II
‑
VI族纳米晶体、III
‑
V族纳米晶体、IV
‑
VI族纳米晶体、
壳核结构量子点纳米晶体、钙钛矿纳米晶、金属纳米晶体或金属氧化物纳米晶体。
[0020]优选地，所述纳米晶体选自半导体CdSe、CdS、CdTe、PbS、PbSe、HgTe，HgSe，HgS，CdZnSeS/ZnS和InP/ZnSe/ZnS量子点，CdSe/ZnS核壳纳米片，Cd
x
Zn1‑
x
Se、Cd
x
Zn1‑
x
S、Hg
x
Cd1‑
x
S、Hg
x
Cd1‑
x
Se、Hg
x
Cd1‑
x
Te、Hg
x
Zn1‑
x
Te，其中0<x<1，InP、InAs、InN、InSb、InAs1‑
x
Sb
x
、GaAs、GaN、GaP、GaSb、AlN、AlP、AlAs，其中0<x<1，CdSe/ZnS、CdSe/CdS、CdTe/CdSe、PbS/CdS、ZnSe/CdS、ZnSe/CdSe、CuInS2/CuInS2、CuInS2/ZnS、HgSe/CdS、HgSe/CdSe、HgSe/CdSe/CdS、Cd1‑
x
Zn
x
S/ZnS，其中0<x<1等)，氧化物(CeO2、TiO2、ZnO和ZrO2等)，磁性材料(Fe3O4和Mn3O4等)，上转换(NaYF4:Yb,Er@CaF2)，钙钛矿(CsPbX3、CH3NH3PbX3、FAPbX3，其中X＝Cl、Br或I，FA为甲脒基)，金属纳米颗粒(Co、Ag、Ni和Au等)。
[0021]优选地，所述纳米晶体的表面配体为油酸、油胺、十八胺、三辛基膦、十八烷基膦酸、双十二烷基二甲基溴化铵、3
‑
(N,N
‑
二甲基肉豆蔻铵基)丙磺酸盐、天然卵磷脂中任意一种或几种的组合。
[0022]优选地，所述纳米晶体的的尺寸为1～50nm。
[0023]优选地，所述纳米晶体涂料还包括非极性溶剂。
[0024]优选地，所述非极性溶剂为甲苯、环己烷或辛烷中任意一种或几种的组合。
[0025]纳米晶体涂料的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶体涂料，其特征在于，包括有机分子和纳米晶体；所述有机分子包含有巯基；所述纳米晶体的表面配体带有双键；所述有机分子在光照下能够与纳米晶表面的有机配体的双键发生加成反应；所述有机分子加入到所述纳米晶体得溶液中不会破坏胶体的稳定性。2.如权利要求1所述的纳米晶体涂料，其特征在于，所述有机分子为下列化合物中任意一种或几种的组合：R
‑
SH；HS
‑
R
‑
R
‑
SH；SH；
其中R为烃基、酯基、酰胺键、苯环、醚键中任意一种或几种的组合。3.如权利要求1所述的纳米晶体涂料，其特征在于，所述有机分子为1
‑
戊硫醇、1
‑
己硫醇、1
‑
庚硫醇、1
‑
辛硫醇、1
‑
壬硫醇、1
‑
癸硫醇、正十二硫醇、正十四烷基硫醇、N
‑
十五烷基硫醇、十八硫醇、1
‑
二十烷硫醇、十一烯醇、4
‑
戊炔
‑1‑
硫醇、5
‑
己烯
‑
1硫醇、7
‑
辛烯醇、顺
‑9‑
十八烯
‑1‑
硫醇、1,3
‑
丁二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,5
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戊二硫醇、1,6
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己二硫醇、1,7
‑
庚二硫醇、1,8
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辛二硫醇、1,9
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壬二硫醇、1,10
‑
癸二硫醇、1,12
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二巯基十二烷、1,7
‑
庚二硫醇、1.2
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辛二硫醇、4
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氰基
‑1‑
丁硫醇、苯
‑
1,4
‑
二硫醇、4,4
′‑
硫代二苯硫醇、四(3
‑
巯基丙酸)季戊四醇酯中任意一种或几种的组合。4.如权利要求1所述的纳米晶体涂料，其特征在于，所述纳米晶体为CdSe、CdS、CdTe、PbS、PbSe、HgTe、HgSe、HgS、CdZnSeS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、Cd
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元元，邓亚磊，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：