[发明专利]折射率可调的颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料及其制法和用途，特别涉及一种折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料及其制法和用途。

背景技术

折射率是材料本身的一种特性，对于多组分复合颗粒来讲，其折射率是由各组分折射率的均值所决定的。复合材料折射率可以通过公式计算，其中n_composite是复合材料的折射率，n_i和V_i分别是复合材料各组分的折射率和体积分数；因此，可以通过调节各组分的含量，达到控制复合颗粒折射率的目的。

量子点(Quantum Dots，即QD)粒径非常小，而且能够根据尺寸变化可产生不同颜色的单色光，因此将量子点作为复合材料的组分之一，并通过控制量子点含量，则能得到折射率可调的发光复合颗粒材料。

发明内容

本发明目的在于提供一种折射率可调颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料。

本发明另一目在于提供一种制备上述折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的方法。

本发明再一目在于提供一种折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的用途。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料，其由二氧化硅和均匀分散于二氧化硅的ZnO量子点组成；所述ZnO量子点含量为所述颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的1-90wt％。

所述ZnO量子点的粒径为2-6nm。所述颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料在可见光区发光，其折射率在1.47-1.95之间。

本发明提供的折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的制备方法，其步骤如下：

(1)制备无色透明的含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液：

将乙酸锌加入到乙醇溶液中，加热溶解得到乙酸锌含量为0.1mol/L的乙酸锌乙醇溶液，然后80℃回流0～3h；

将氢氧化锂加入到乙醇溶液中，超声溶解，得到氢氧化锂含量为0.1～0.35mol/L的氢氧化锂乙醇溶液；

将上述两种溶液按体积比1∶1的比例均匀混合，0℃～60℃磁力搅拌5～60min，得到无色透明的含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液；

(2)制备颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料：

将0.0007-0.67mol正硅酸乙酯在搅拌情况下加至100mL上述含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液中，磁力搅拌3～8小时；然后加入3～8ml氨水，在磁力搅拌条件下反应16-28小时，再用乙醇进行离心清洗二次，得到白色沉淀；

将所得白色沉淀在空气中进行干燥，再在300～600℃煅烧0.5～2小时，得到颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料；

所得颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料由二氧化硅和均匀分散于二氧化硅中的ZnO量子点组成；所述ZnO量子点含量为所述颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的1-90wt％。

所述ZnO量子点的粒径为2-6nm。所述颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料在可见光区发光，其折射率在1.47-1.95之间。

本发明提供的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料的用途，可用于制备光电器件所用的透明复合材料。所述透明复合材料由折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料与高分子材料复配而成。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

ZnO量子点在可见光区没有明显吸收，而其表面缺陷的荧光发射峰位于可见光区内，本发明将ZnO量子点与颗粒状SiO₂进行复合进行，并通过调整ZnO量子点在该颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料中所占的比例，得到折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料，实现了材料的光致发光；本发明方法制备的折射率可调的颗粒状ZnO/SiO₂发光复合材料可在可见光区的发光，且折射率1.47-1.95之间可调。

具体实施方式

下面结合实施例(但不限于所举实施例)进一步描述本发明：

实施例1

在50ml的乙醇溶液中加入1.1g乙酸锌，加热溶解，得到浓度为0.1mol/L的乙酸锌乙醇溶液；