[发明专利]一种有机无机杂化纳米材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种有机无机杂化纳米材料，其特征在于：所述纳米材料由给受体型有机化合物和n型无机半导体材料组成；

所述给受体型有机化合物的分子式为如式Ⅰ或式Ⅱ所示，

式Ⅱ，π指的是D基团与A基团之间以共轭键的方式连接；

式Ⅰ和式Ⅱ中，D表示给体基团，其选自下述式Ⅲ-1至式Ⅲ-22中任一种：

式Ⅲ-1至式Ⅲ-22中，R₁为H、卤素、C₁-C₂₀的烷基、卤素取代的C₁-C₂₀的烷基、C₁-C₂₀的烷氧基、卤素取代的C₁-C₂₀的烷氧基、C₁-C₂₀的芳香基、含有取代基的C₁-C₂₀的芳香基、C₁-C₂₀的芳香稠环基或含有取代基的C₁-C₂₀的芳香稠环基；

所述含有取代基的C₁-C₂₀的芳香基和所述含有取代基的C₁-C₂₀的芳香稠环基中的取代基均选自卤素、C₁-C₂₀的烷基和C₁-C₂₀的烷氧基中的至少一种；

X₁为O、S或Se；

Y₁为C或Si；

m为1～10之间的自然数；

A表示受体基团，其选自下述式Ⅳ-1至式Ⅳ-10中任一种：

式Ⅳ-1至式Ⅳ-10中，R₂为H、卤素、C₁-C₂₀的烷基、卤素取代基的C₁-C₂₀的烷基、C₁-C₂₀的烷氧基、卤素取代的C₁-C₂₀的烷氧基、C₁-C₂₀的芳香基、含有取代基的C₁-C₂₀的芳香基、C₁-C₂₀的芳香稠环基或含有取代基的C₁-C₂₀的芳香稠环基、-CN、-NO₂、-F、-Cl、-C(O)H、-C(O)NH₂或-S(O)₂OH；

所述含有取代基的C₁-C₂₀的芳香基和所述含有取代基的C₁-C₂₀的芳香稠环基中的取代基均选自卤素、C₁-C₂₀的烷基和C₁-C₂₀的烷氧基中的至少一种；

X₂为O、S或Se；

G选自下述式Ⅴ-1至式Ⅴ-4中任一种：

式Ⅴ-1至式Ⅴ-4中，p为0～20之间的整数；

所述n型无机半导体材料为ZnO、TiO₂、ZnS、CdS、CdSe、CdTe、石墨烯或碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的有机无机杂化纳米材料，其特征在于：所述给受体型有机化合物与所述n型无机半导体材料的质量比为1：50～250。

3.根据权利要求1或2所述的有机无机杂化纳米材料，其特征在于：所述n型无机半导体材料为纳米棒、纳米颗粒、纳米线、量子点或量子棒。

4.权利要求1-3中任一项所述有机无机杂化纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

将所述n型无机半导体材料分散到所述给受体型有机化合物的溶液中，然后经超声即得所述有机无机杂化纳米材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述给受体型有机化合物的溶液的溶剂为氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、吡啶、氯苯和正己烷中至少一种。