[发明专利]核壳纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种核壳纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管。所述核壳纳米材料包括TiO₂纳米颗粒核和包覆在所述TiO₂纳米颗粒核表面的SnO₂壳层。将该核壳纳米材料作为电子传输材料，不仅具有很好的稳定性，而且可以使电子空穴对的辐射组合减少，从而提高电子传输性能，增强器件的发光效率。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种核壳纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管。

背景技术

TiO₂是一种广泛应用的多功能材料，具有3.2eV的宽禁带，它有着独特的光学、电学及物理性质，以及优良的化学稳定性，能够抵抗介质的电化学腐蚀，己被广泛应用于涂料、化妆品、半导体、传感器、介电材料、催化剂等领域。另外，TiO₂也可以广泛地用作为阳极催化分解水、太阳能电池等光化学以及光电子器件的功能材料。另一方面，氧化锡(SnO₂)作为一种更加廉价并且稳定的金属氧化物，在电极材料、气敏材料及超级电容器等领域被广泛应用，在工业中也可以低成本和大面积制备。

氧化钛为直接带隙半导体，具有3.2eV的宽禁带，而氧化锡的禁带宽度为3.5eV左右。两者都是重要的半导体材料，在光催化、光电转化等领域都有广泛的应用。目前，现有电子传输材料的种类较少，特别三在QLED方面的应用受限。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种核壳纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管，，旨在解决为现有电子传输材料提供更多选自的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种核壳纳米材料，所述核壳纳米材料包括TiO₂纳米颗粒核和包覆在所述TiO₂纳米颗粒核表面的SnO₂壳层。

本发明提供的核壳纳米材料中，用SnO₂包覆在TiO₂纳米颗粒核表面形成SnO₂壳层，SnO₂是一种廉价、稳定的金属氧化物，SnO₂的禁带宽度(3.5eV)比TiO₂的禁带宽度(3.2eV)更宽，因此，通过以带隙相对较宽的SnO₂壳层包覆带隙相对较窄的TiO₂纳米颗粒核形成的核壳纳米材料(即TiO₂/SnO₂核壳纳米材料)，可以提高核壳纳米材料的稳定性，更有利于电子的传输；同时，TiO₂纳米颗粒表面一般存在氧空位，而SnO₂壳层包覆着TiO₂纳米颗粒核可填补该TiO₂的氧空位，造成氧空位减少，这样降低了TiO₂纳米颗粒的氧缺陷形成；将该核壳纳米材料作为电子传输材料，不仅具有很好的稳定性，而且可以使电子空穴对的辐射组合减少，从而提高电子传输性能，增强器件的发光效率。

本发明另一方面提供一种核壳纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

提供TiO₂纳米颗粒和锡盐；

将所述TiO₂纳米颗粒和锡盐溶于溶剂中，在碱性条件下进行加热处理，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行退火处理，得到所述核壳纳米材料。