[发明专利]量子点复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：在惰性气氛下，配置量子点、聚硅氮烷和有机醇的混合体系；将得到的混合体系进行加热反应，使所述聚硅氮烷醇解；将产物体系进行分离得到所述量子点复合材料。本发明提供的量子点复合材料的制备方法，方法简单、易操作，更重要的是采用上述技术能够在不影响量子点的光学性能的前提下，显著提高量子点的单分散性和稳定性，对量子点的广泛使用具有重要意义。

技术领域

本发明属于量子点材料技术领域，尤其涉及一种量子点复合材料及其制备方法。

背景技术

量子点又称为半导体纳米晶，是一种粒径尺寸小于或接近于波尔半径的半导体材料，一般由II-VI或III-V族元素组成。由于电子和空穴在三个维度方向上被完全束缚，具有强烈的量子限域效应，表现为许多优异的性能。具体包括：发光波长连续可调、峰宽窄、发光效率高、寿命长以及良好的可溶液加工性能。这些优异的性能，使得量子点广泛应用在照明显示、太阳能电池以及生物成像等领域。

量子点真正实现规模化应用的前提是要保证量子点具有良好的单分散性及其稳定性。一方面，量子点由于尺寸小，具有非常大的比表面积，且表面存在大量的缺陷态，在使用过程中这些缺陷态易作为空气中的水、氧吸附中心，从而使光学性能下降。另一方面，高质量的量子点表面通常会包覆一些配体，这些配体能够一定程度上钝化和稳定量子点的表面。但是，由于这些配体通常只是较弱的黏附在量子点的表面，非常容易脱落，从而在量子点表面上留下空隙，空隙的存在可能会导致量子点发生聚集、甚至沉淀，这极大影响了其单分散性。因此，量子点自身单分散性不佳及其稳定性差的问题极大的限制了量子点的广泛使用。现阶段，普遍用于提高量子点单分散性和稳定性的方法是采用有机聚合物或二氧化硅对量子点进行包覆。但是，这些方法或多或少存在较多不足之处。比如：包覆了有机聚合物后一定程度上可以提升量子点的耐水性能，但是由于氧气在多数有机聚合物中的扩散速率较高，且有机聚合物框架的稳定性较差。因此，这类有机聚合物包覆的量子点通常具有较差的光氧化性和稳定性。此外，包覆二氧化硅的过程中通常需要使碱性试剂作为催化剂，这些催化剂的存在会直接与量子点发生接触，从而引起量子点荧光出现衰减，甚至导致荧光猝灭。因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术制备的量子点影响其分散性和稳定性的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：

在惰性气氛下，配置量子点、聚硅氮烷和有机醇的混合体系；

将得到的混合体系进行加热反应，使所述聚硅氮烷醇解；

将产物体系进行分离得到所述量子点复合材料。

本发明第二方面提供一种量子点复合材料，所述量子点复合材料含有量子点颗粒，所述量子点颗粒包括量子点和包覆在所述量子点表面的无机聚合物层，且所述无机聚合物层的材料中含有SiO₂、SiN_x和SiN_xO。