【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电泳电子纸显示，尤其是涉及一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子制备方法及其在电泳电子纸显示上的应用。
技术介绍
1、近年来，随着越来越多的国际知名公司进入电子纸市场，开发出了不同技术途径的电子纸技术，例如电泳显示技术，胆甾型液晶显示技术，电润湿显示技术，电流体显示技术，电致变色显示技术等。其中，电泳显示技术已经率先商业化并占据着电子纸市场的绝大多数的份额，已被广泛用于电子书、广告牌、会员卡、电子标签、数码相框、手机等便携式消费产品，日益影响和改变着人类的生活方式。
2、目前，电子纸的发展正从功能单一的单色显示向彩色、柔性、可触控、手写和快速动态响应等方向发展。虽然市面上已有基于滤光片的彩色电子纸实现了彩色显示，但是会降低光反射率和亮度，增加厚度。因此，市场上仍致力于开发像素自身具有反射彩色光机制的新型彩色电子纸技术。彩色金属-有机-聚合物框架颗粒具有多孔性好、多功能、结构多样、化学成分可控等优点，且可通过金属离子的调控制备做多种色彩。但是，也存在结构不稳定、密度差异较大、悬浮性不佳、表面电荷量有限等不足。
技术实现思路
1、基于此，为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本专利技术提出一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子的制备方法，通过聚合物杂化实现降低颗粒密度、提高悬浮性和稳定性、对材料表面电性和表面电荷量的精确调节等有益效果，并将其用于电泳电子纸显示领域。
2、本专利技术的第一方面，提供一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子的制备方法，
3、金属-有机-框架材料(mof)是由无机金属簇和有机小分子配体(二价、三价或四价配体)组成，由于有机小分子配体的空间位阻作用，使其内部含有大量的空隙，比表面积大又疏松多孔，十分利于其在电泳液中悬浮，而不同的金属簇设计又可以使mof材料呈现不同的颜色。但金属有机配位键和有机小分子配体的稳定性差异比较大且均比较有限，导致mof材料不够稳定，悬浮性不一。所以，在不改变mof基本的框架结构基础上，利用mof中裸露的金属离子和官能团，修饰杂化不同的聚合物生成全新的金属-有机-聚合物框架材料，从而达到改变表面电荷、电量和形貌，强化稳定性和悬浮性的有益效果。
4、优选地，所述的金属-有机-框架纳米粒子包括但不限于网状金属和有机骨架材料，类沸石咪唑骨架材料，莱瓦希尔骨架材料，孔、通道式骨架材料。
5、进一步优选地，所述金属-有机-框架纳米粒子包括但不限于cu-有机-框架纳米粒子、ni-有机-框架纳米粒子、fe-有机-框架纳米粒子或co-有机-框架纳米粒子等。
6、优选地，所述的聚合物包括但不限于带有与有机小分子配体官能团相同、相似、或相反的活性官能团的聚合物。
7、优选地，所述聚合物杂化方法包括但不限于静电吸附、共价修饰、配位修饰等。
8、进一步优选地，所述的静电吸附的聚合物杂化方式，是利用聚合物侧基与核心金属-有机框架粒子表面的相反电荷，通过静电吸附将聚合物链修饰在纳米粒子表面。
9、所述的共价修饰的聚合物杂化方式，是利用聚合物侧基或端基的活性官能团，将聚合物链通过共价键的形式接枝到核心金属-有机框架粒子的表面，以实现对纳米粒子的修饰。
10、所述的配位修饰的聚合物杂化方式，是利用聚合物所具有的、与有机小分子配体相同、相似的侧基或端基，通过与金属离子、有机小分子配体共同配位直接形成聚合物杂化的金属-有机-聚合物框架纳米粒子。
11、通过调控聚合物的种类、杂化方式和杂化量，可以降低颗粒密度、提高悬浮性和稳定性，并实现对材料表面电性和表面电荷量的精确调节，例如提高电荷或者反转电荷。
12、优选地，所述聚合物包括但不限于聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚苯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、ε-聚赖氨酸、γ-聚谷氨酸及其衍生物等。
13、本专利技术的第二方面，还提供了上述制备方法制备得到的金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子。
14、本专利技术的第三方面，本专利技术还提供了上述一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子在电泳电子纸显示上的应用。
15、优选地，所述应用为电泳显示墨水。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术的制备方法在不改变mof基本的框架结构基础上，利用mof中裸露的金属离子和官能团，修饰杂化不同的聚合物生成全新的金属-有机-聚合物框架材料，从而达到改变表面电荷、电量和形貌，强化稳定性和悬浮性的有益效果，具有可选聚合物种类多样、接枝方法多样、潜在的应用领域广等特点。所制备的金属-有机-聚合物框架材料具有密度小、孔隙多、聚合物链的数量可控、溶剂化链长的优势，可分散悬浮在大多数电泳介质中；而且具有粒径可控、制备方便、成本低廉、产物纯度高的优势。另外制备的粒子具有单位表面电荷密度高低可调的特点，可通过调节裸露金属离子的数量、配体的组成与数量、以及聚合物的类型与接枝量，实现表面电性和表面电荷量的调节。
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1.一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的金属-有机-框架纳米粒子为网状金属和有机骨架材料，类沸石咪唑骨架材料，莱瓦希尔骨架材料，或孔、通道式骨架材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属-有机-框架纳米粒子为Cu-有机-框架纳米粒子、Ni-有机-框架纳米粒子、Fe-有机-框架纳米粒子或Co-有机-框架纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的制备方法，所述聚合物为带有与有机小分子配体官能团相同、相似、或相反的活性官能团的聚合物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述杂化方法为静电吸附、共价修饰、或配位修饰。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚苯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、ε-聚赖氨酸、γ-聚谷氨酸及其衍生物中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一制备方法制备得到
9.如权利要求8所述的金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子在电泳电子纸显示上的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，特征在于，所述的应用为电泳显示墨水。
...【技术特征摘要】
1.一种金属-有机-聚合物框架彩色纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的金属-有机-框架纳米粒子为网状金属和有机骨架材料，类沸石咪唑骨架材料，莱瓦希尔骨架材料，或孔、通道式骨架材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属-有机-框架纳米粒子为cu-有机-框架纳米粒子、ni-有机-框架纳米粒子、fe-有机-框架纳米粒子或co-有机-框架纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的制备方法，所述聚合物为带有与有机小分子配体官能团相同、相似、或相反的活性官能团的聚合物。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李皓，程佳敏，秦冕，白鹏飞，李伟，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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