[发明专利]一种COTh-SiO2

说明书

本发明提供了一种COTh‑SiO₂复合纳米材料的制备方法，本发明利用末端含有氨基的三烷氧基硅烷对四溴代的环八四噻吩（COTh‑Br₄）进行硅烷化修饰，再在碱性条件下进行水解生成含有COTh的SiO₂纳米核，将所得的材料在TEOS存在的条件下进一步水解，即获得COTh‑SiO₂复合纳米材料。本发明的优点在于方法简单，成本低，可操作性强，且将COTh与无机SiO₂复合后，生成的COTh‑SiO₂复合纳米材料的水分散性及其发光强度也有明显的提高。

技术领域

本发明涉及化学材料技术领域，具体而言，涉及一种COTh-SiO₂复合纳米材料的制备方法。

背景技术

COTh具有独特的“马鞍型”空间结构，在光电材料领域表现出潜在的应用价值，引起了化学家和材料学家的广泛关注。但目前相关的文献报道主要是各种衍生物的合成，而对它们的性质和应用研究较少，一个重要的原因是该类化合物只能溶于氯仿、四氢呋喃等有机溶剂，且发光强度较低。而在水中的溶解性较差，无法均匀地分散在以水为主的生物介质中，限制了这类材料的应用范围。到目前为止，并未见报道有效解决此问题的方法。

多孔材料具有比表面积大、孔体积大以及孔径分布均匀可调等特点，广泛应用于催化、离子交换、电化学和生命科学等方面。多孔SiO₂除了具备普通多孔材料的特点，还具有生物相容性好、水分散性好的优点。更重要的是，SiO₂材料是无色透明的，不会对染料分子的发光性质产生明显的影响。

因此，如何将COTh与亲水的无机材料复合并改善COTh的水分散性和发光性能是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种COTh-SiO₂复合纳米材料的制备方法，利用末端含有氨基的三烷氧基硅烷对四溴代的环八四噻吩(COTh-Br₄)进行硅烷化修饰，再在碱性条件下进行水解生成含有 COTh的SiO₂纳米核，将所得的材料在TEOS存在的条件下进一步水解，即获得COTh-SiO₂复合纳米材料。本发明的优点在于方法简单，成本低，可操作性强，且将COTh与无机SiO₂复合后，生成的COTh-SiO₂复合纳米材料的水分散性及其发光强度也有明显的提高。

有鉴于此，本发明提出了一种COTh-SiO₂复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将末端含有氨基的三烷氧基硅烷和四溴代的环八四噻吩溶解在溶剂中，并在惰性气体下室温搅拌12～15h，除去溶剂得到COTh-APS；

(2)将COTh-APS溶解后，在碱性条件下搅拌2～3h水解，生成含有 COTh的SiO₂纳米核；

(3)将正硅酸乙酯溶解后，滴加入步骤(2)的反应体系中，并继续搅拌20～24h，得到COTh-SiO₂复合纳米材料；

(4)将COTh-SiO₂复合纳米材料离心洗涤后自然晾干即得。

在该技术方案中，末端含有氨基的三烷氧基硅烷对四溴代环八四噻吩进行硅烷化修饰，干燥后所得的产物即为功能化的环八四噻吩(COTh- APS)。COTh-APS在碱性条件下水解生成含有COTh的SiO₂纳米核，将所得的材料在TEOS存在的条件下进一步水解，即得到COTh-SiO₂复合纳米材料。将产物分散到无水乙醇中，离心洗涤三次，自然晾干即可得到白色的粉体产品。