【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机光电材料，具体涉及一种有机微纳米共晶及其制备方法与在近红外光吸收材料方面的应用。
技术介绍
1、光电探测器作为一种高效的光电转换处理器件，潜力巨大，在人工智能、光通信、生物成像等领域取得了重大进展，在控制和理解相关构性关系、器件工程等方面对推进光电信息技术平台发挥着至关重要的作用。有机光响应活性材料因其低成本、易于大规模制备、溶液可加工性、生物相容性和可定制的光电特性而受到广泛关注。此外，与量子点、混合金属钙钛矿等其他溶液可加工材料不同，有机半导体材料不含重金属毒性，对环境友好，可安全用于光电探测器，对促进绿色可持续发展具有积极意义。这些数据也表明有机光响应材料可以成为下一代光敏材料领域的有力候选者。
2、高灵敏度宽带光电探测器面临的重大挑战之一是设计和合成具有近红外吸收和光响应的活性有机材料。在新兴的有机光活性材料中，研究主要集中在有机染料，稀土金属配位化合物，和聚合物。它们表现出固有的柔软、重量轻、可调节的光电性能，通过设计分子结构，具有柔韧性、低成本、可大规模生产等特点。此外，无冷却系统的有机近红外光电探测器可以在实时监测健康状况的情况下应用于未来的可穿戴电子产品。例如，chou和同事通过使用新型pt(ii)配合物制造高性能oled器件，该器件在930nm以上表现出显著的近红外发射特性，最大外量子效率为4.31％(nat.photonics 2020,14,570.)。此外，近红外吸收材料还可能伴有有机热激活延迟荧光(tadf)特性，具有较长的寿命和生物相容性，在生物成像方面具有很大的应用前景
3、另一方面，具有明确结构的小分子半导体也是一类有希望制造商业高灵敏度有有机光电探测器材料。如今，受体-给体-受体(a-d-a)概念已被证明是构建具有调谐带隙的小分子半导体的最有效的分子设计策略之一，其中它们的分子轨道是通过给予电子的“d”段和吸电子的“a”段的原始非相互作用轨道的杂交形成的。但在目前已经可以实现近红外光电探测的有机活性材料中，也存在一些缺点。对于聚合物而言，制备过程中不可避免的大的结构无序性和聚合物质量的批次间可复制性差(例如分子量和聚合物分散指数)，阻碍了依赖近红外吸收的聚合物光电器件的发展。而对于有机小分子而言，以往的有机单分子很难通过原始地调节分子骨架或发色团的功能来实现连续红移的目标，特别是在近红外二区和通信波段的近红外发射系统的研究中。
4、因此，开发一种简单而通用的方法来扩展有机近红外材料对依赖近红外吸收的光电器件的发展极其重要。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种有机微纳米共晶及其制备方法与在近红外光吸收材料方面的应用，本专利技术通过简单溶液法制备得到有机微纳米共晶，该有机微纳共晶具有近红外光吸收以及光电转化能力，且可通过调节给体分子与受体分子的种类，实现共晶对740nm-2500nm不同波段范围近红外光的吸收，在近红外光探测器方面具有良好的应用前。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种有机微纳米共晶，由有机给体分子与有机受体分子自组装形成；
4、所述有机给体分子选自苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩、萘并[1,2-b:5,6-b']二噻吩、alpha-三联噻吩、2,5-二溴二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻吩、苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩、噻吩并[3,2-f:4,5-f]二[1]苯并噻吩、双萘并[2,3-b:2',3'-f]噻吩并[3,2-b]噻吩、苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩、2',3'-d-二噻吩、萘并[2,3-b]噻吩、苯并三噻吩、7h-苯并[c]咔唑、2,5-二(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩、2,6-二(噻吩-2-基)二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻吩中的一种；
5、所述有机受体分子选自7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷、2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷、2,5-二氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、11,11,12,12-四氰基萘-2,6-喹啉甲烷、2,2'-(全氟萘-2,6-二亚基)二丙二腈、2,2'-(苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-4,8-二亚基)二丙二腈、2,5-二甲基-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、n,n'-(2,5-二甲基-2,5-环己二烯-1,4-二亚基)二氰基酰胺、四氰基乙烯中的一种。
6、进一步地，所述有机微纳米共晶可由任一摩尔比的有机给体分子与有机受体分子自组装形成。
7、本专利技术第二方面提供了第一方面所述的有机微纳米共晶的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将有机给体分子、有机受体分子溶于良有机溶剂中，得到均一溶液；
9、(2)取少量步骤(1)制备的均一溶液滴加至基底上，待溶剂挥干后得到有机微纳米共晶；或向步骤(1)制备的均一溶液中加入不良有机溶剂混合均匀，取少量混合后的液体滴加至基底上，待溶剂挥干后得到有机微纳米共晶；
10、所述有机给体分子选自苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩、萘并[1,2-b:5,6-b']二噻吩、alpha-三联噻吩、2,5-二溴二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻吩、苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩、噻吩并[3,2-f:4,5-f]二[1]苯并噻吩、双萘并[2,3-b:2',3'-f]噻吩并[3,2-b]噻吩、苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩、2',3'-d-二噻吩、萘并[2,3-b]噻吩、苯并三噻吩、7h-苯并[c]咔唑、2,5-二(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩、2,6-二(噻吩-2-基)二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻吩中的一种；结构如下所示：
11、
12、所述有机受体分子选自7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷、2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷、2,5-二氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、11,11,12,12-四氰基萘-2,6-喹啉甲烷、2,2'-(全氟萘-2,6-二亚基)二丙二腈、2,2'-(苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-4,8-二亚基)二丙二腈、2,5-二甲基-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、n,n'-(2,5-二甲基-2,5-环己二烯-1,4-二亚基)二氰基酰胺、四氰基乙烯中的一种；结构如下所示：
13、
14、在一些优选的实施例中，所述有机给体分子为苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩或2,5-二(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩，所述有机受体分子为2,5-二氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌或7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷。
15、进一步地，步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机微纳米共晶，其特征在于，由有机给体分子与有机受体分子自组装形成；
2.一种权利要求1所述的有机微纳米共晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机给体小分子为苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩或2,5-二(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩，所述有机受体分子为2,5-二氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌或7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述良有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃、氯苯中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述均一溶液中溶质与溶剂的摩尔体积比为0.1-10mmol/L，所述溶质为有机给体分子与有机受体分子。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述不良有机溶剂为甲醇、乙醇、环己烷、正己烷、异丙醇中的一种或多种；
7.根据权利要
8.一种权利要求1所述的有机微纳米共晶在有机近红外光吸收材料方面的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述有机纳米共晶作为有机近红外光吸收材料在近红外光电探测器方面的应用；
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述近红外光的波长为740nm-2500nm。
...【技术特征摘要】
1.一种有机微纳米共晶，其特征在于，由有机给体分子与有机受体分子自组装形成；
2.一种权利要求1所述的有机微纳米共晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机给体小分子为苯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩或2,5-二(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩，所述有机受体分子为2,5-二氟-7,7,8,8-四氰醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌或7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述良有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃、氯苯中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的制备方法...
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