【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料制备，尤其涉及一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法及应用其的光电器件。
技术介绍
1、无机纳米材料的悬浮液流体在很多领域都有应用，如能源、化工、汽车、建筑、微电子、信息等领域具有巨大的潜在应用前景。但是由于重力、大表面积、大表面能、表面电荷、布朗运动及其它外力作用等因素会导致纳米粒子非常容易发生团聚而沉降，严重影响了悬浮液的稳定性。常规手段是可以通过物理或化学的方法降低或消除粒子之间的相互作用力，使纳米粒子能够不因重力、表面弱作用力及不相容性而团聚和沉降，从而提高纳米粒子悬浮液的稳定性。
2、目前稳定纳米悬浮液主要有添加表面活性剂、表面功能化、ph控制、超声分散、高压均化、物理球磨等。例如，专利cn113319274a公开了采用m-s-m型双子表面活性剂对石墨烯进行修饰，最终复合金属粒子得到了高稳定的石墨烯-金属复合性纳米流体；专利cn113019091a公开了采用将铁络合物纳米粒子分散在共熔溶剂及离子液体中制得的一种纳米流体，在脱硫应用中具有优势；专利cn111592862a公开了可以通过超声剥离的方法，将蒙脱石剥离成纳米片结构，其在水中的具有非常好的稳定性；又例如energyenviron.sci.,2012,5,6104公开了通过对二氧化钒表面修饰聚乙烯吡咯烷酮后制得单分散的二氧化钒颗粒，为后期表明功能化氧化硅提供了基础；acs appl.mater.interfaces,2016,8,34762则公开了采用预聚物原位修饰无机物后聚合的方法制备得到了高分散性的长链聚甲基丙烯酸甲酯修饰氧化钛复
3、虽然已有很多文献及专利报道了稳定纳米悬浮液的方法，但已公开的方法中，主要还是针对无机纳米材料悬浮液的稳定，而对金属有机杂化材料悬浮液尤其是能在电场作用下稳定的系统未见报道。此外，上述报道中的方法不仅存在着制备工艺烦琐、稳定性的可靠性评价不够等缺点，而且还存在着生产成本高昂、无法大范围工业化等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，其通过在纳米粒子表面修饰非离子型表面活性剂，来满足所述需求，另外还提供了应用其的光电器件。
2、以下通过示例并结合系统、工具和方法，对本专利技术的实施方案及其目的进行描述和说明。这些示例仅是示例性的和说明性的、而非限制性的。在不同实施方案中，上述一个或更多个市场需求已经通过本专利技术得到满足，而另一些实施方案则针对其他改进。
3、本专利技术的主要目的是提供一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，特别是提高纳米粒子悬浮液在电场中稳定的方法，该方法包括将纳米粒子和表面活性剂在有机溶剂体系中反应的步骤，离心后洗涤得到表面修饰后的纳米粒子悬浮液。
4、本专利技术的另外一个目的是提供一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，通过该方法可以实现包括但不限于无机纳米材料、有机-无机复合纳米材料、金属有机配位聚合物以及离子和/或非金属掺杂的金属有机配位聚合物的表面修饰改性。
5、本专利技术的另外一个目的是提供一种应用上述纳米粒子悬浮液的光电器件，该器件中调光层在电场中依然能保持较好的稳定性。
6、根据本专利技术的目的，本申请提供了一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，包括如下步骤：
7、s1、将纳米粒子和有机溶剂充分搅拌后混合均匀，得到混合溶液；
8、s2、在步骤s1中的混合溶液中加入表面活性剂溶液，充分反应；
9、s3、分离步骤s2中的反应产物，将得到的上层液体离心洗涤，去除有机溶剂后加入分散液，混合均匀，最终得到表面修饰的纳米粒子悬浮液。
10、在优选的实施方案中，步骤s1中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、乙酸异戊酯、n’n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷、甲苯中的至少一种。
11、在优选的实施方案中，步骤s1中，在充分搅拌的同时还包括超声辅助分散步骤。
12、在优选的实施方案中，步骤s2中，加热温度范围为24-100℃。
13、在优选实施方案中，步骤s2中，所述表面活性剂在反应中的质量分数为0.001％-25％。
14、在优选的实施方案中，步骤s2中，反应时间为1h-12h。
15、在优选的实施方案中，步骤s3中，所述分散液选自聚二甲基硅氧烷、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三异辛酯、邻苯二甲酸双十三酯中的一种或多种中的至少一种。
16、在优选的实施方案中，分散液与去除有机溶剂后的上层液体的质量比为0.1％～30％。
17、在优选的实施方案中，步骤s3中，加入分散液的同时还包括超声辅助分散步骤。
18、在优选的实施方案中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
19、在优选的实施方案中，所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚辛基酚聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇中的至少一种。
20、在优选的实施方案中，所述纳米粒子选自无机纳米材料、有机-无机复合纳米材料、金属有机配位聚合物材料以及离子和/或非金属掺杂的金属有机配位聚合物材料中的任意一种。
21、在优选的实施方案中，所述无机纳米材料选自硫化镉纳米棒、氧化钛纳米棒、氧化铜纳米棒、三氧化二铁纳米棒、硫化铋纳米棒、羟基磷灰石纳米线中的任意一种，所述有机-无机复合纳米材料选自核壳型有机-无机复合纳米材料，所述的离子和/或非金属掺杂的金属有机框架材料选自碘离子掺杂的金属有机配位聚合物材料、磷掺杂的金属有机配位聚合物材料或碘离子与磷共掺杂的金属有机配位聚合物材料。
22、在优选的实施方案中，所述纳米粒子为棒状、盘状、线状、球状、无规则形状中的任意一种。
23、本专利技术还提供了一种表面修饰的纳米粒子悬浮液，所述的表面修饰的纳米粒子悬浮液采用上述提高纳米粒子悬浮液在电场中稳定的方法制备而成。
24、本专利技术还提供了一种光电器件，所述光电器件包括依次设置的第一透明基板、第一透明导电层、调光层、第二透明导电层和第二透明基板，所述调光层包括上述表面修饰的纳米粒子悬浮液。
25、本申请通过在纳米粒子表面修饰非离子型高分子表面活性剂，同时辅助以超声分散的方法，提高了纳米粒子在分散液中的分散性，同时表面活性剂的电绝缘性还可以大幅度降低纳米粒子在电场中发生极化所带来的库伦团聚，能够保持纳米粒子的原有光电性能的同时大幅度提升纳米粒子悬浮液在电场环境下的稳定性；本方法不仅操作简单，成本低廉，可工业放大化以及普适性广泛。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、乙酸异戊酯、N’N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷、甲苯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，在充分搅拌的同时还包括超声辅助分散步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，加热温度范围为24-100℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述表面活性剂在反应中的质量分数为0.001％-25％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，反应时间为1h-12h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述分散液选自聚二甲基硅氧烷、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三异辛酯、邻苯二甲酸双十三酯中的一种或多种中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，加入分散液的同时还包括超声辅助分散步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚辛基酚聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米粒子选自无机纳米材料、有机-无机复合纳米材料、金属有机配位聚合物材料以及离子和/或非金属掺杂的金属有机配位聚合物材料中的任意一种。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无机纳米材料选自硫化镉纳米棒、氧化钛纳米棒、氧化铜纳米棒、三氧化二铁纳米棒、硫化铋纳米棒、羟基磷灰石纳米线中的任意一种，所述有机-无机复合纳米材料选自核壳型有机-无机复合纳米材料，所述的离子和/或非金属掺杂的金属有机框架材料选自碘离子掺杂的金属有机配位聚合物材料、磷掺杂的金属有机配位聚合物材料或碘离子与磷共掺杂的金属有机配位聚合物材料。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述纳米粒子为棒状、盘状、线状、球状、无规则形状中的任意一种。
15.一种表面修饰的纳米粒子悬浮液，其特征在于，所述的表面修饰的纳米粒子悬浮液采用如权利要求1-14所述的提高纳米粒子悬浮液在电场中稳定的方法制备而成。
16.一种光电器件，其特征在于，所述光电器件包括依次设置的第一透明基板、第一透明导电层、调光层、第二透明导电层和第二透明基板，所述调光层包括如权利要求15所述的表面修饰的纳米粒子悬浮液。
...【技术特征摘要】
1.一种提高纳米粒子悬浮液稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、乙酸异戊酯、n’n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷、甲苯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中，在充分搅拌的同时还包括超声辅助分散步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，加热温度范围为24-100℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述表面活性剂在反应中的质量分数为0.001％-25％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，反应时间为1h-12h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述分散液选自聚二甲基硅氧烷、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三异辛酯、邻苯二甲酸双十三酯中的一种或多种中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分散液与去除有机溶剂后的上层液体的质量比为0.1％～30％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，加入分散液的同时还包括超声辅助分散步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
11.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱巍，牛佳悦，王耀，张毅晨，王佳斌，
申请(专利权)人：江苏集萃智能液晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。