[发明专利]金属纳米颗粒及其制备方法、QLED器件

说明书

本发明提供了一种金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇搅拌处理1‑3小时，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。

技术领域

本发明属于量子点合成技术领域，尤其涉及一种金属纳米颗粒及其制备方法、QLED器件。

背景技术

由于具有独特的光学、电学、磁学、结晶性质，金属纳米颗粒在纳米晶领域有着重要的应用，如利用金属银纳米颗粒杀菌，在电学器件中利用金纳米颗粒改善器件的性能，利用银纳米线制作光伏器件的电极等。但是，由于金属纳米颗粒具有尺寸效应，而尺寸差异会引起光电性质差异，进而导致不同尺寸的金属纳米颗粒用途也不一样。特别是金纳米颗粒，在纳米尺度范围内，由于其价带和导带分开，随着尺寸的变化其相应的带隙也会发生变化，因此制备不同尺寸大小的金纳米颗粒对后续金纳米颗粒的应用具有很重要的意义。

目前，制备不同大小金纳米颗粒的传统方法主要是调节不同前驱体的比例以及反应时间，这样虽然也能相应的改变金纳米颗粒的大小，但得到的金纳米颗粒尺寸分布不均，进而造成发光峰变宽影响后续的应用。进一步制备较大颗粒尺寸(大于50nm)，往往会由于颗粒分布不均，对金纳米颗粒的光电性质造成的影响。为了改善这种纳米颗粒尺寸分布不均的问题，后续的科研工作者也做了相应的改进，如利用金纳米颗粒种子(较小尺寸<5nm)和表面修饰剂卟啉分子或吡啶分子的进行自组装，但是，由此得到的金纳米颗粒其相应的表面钝化效果和稳定性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属纳米颗粒及其制备方法，旨在解决现有方法制备的金属纳米颗粒的颗粒尺寸分布不均、表面钝化效果和稳定性不佳的问题。

本发明的另一目的在于提供一种含有金属纳米颗粒的QLED器件。

本发明是这样实现的，一种金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

提供金属纳米颗粒种子，配置成金属纳米颗粒种子溶液；

将所述金属纳米颗粒种子溶液分散处理后，加入硫醇混合反应，然后采用萃取剂从混合液中离心分离，得到含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子，分散处理后形成含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液；

在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，在惰性氛围下搅拌反应，反应结束后加入淬灭剂，得到卤素钝化的金属纳米颗粒。

相应的，一种金属纳米颗粒，所述金属纳米颗粒由上述方法制备获得。

以及，一种QLED器件，包含电荷传输层，且所述电荷传输层由上述方法制备获得的金属纳米颗粒制成。

本发明提供的金属纳米颗粒的制备方法，先在配置的金属纳米颗粒种子溶液中加入硫醇，在金属纳米颗粒种子的表面引入硫醇配体。进一步通过在所述含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子溶液中添加卤化季铵盐和三卤代乙酸，所述卤化季铵盐和所述三卤代乙酸协同配合，促使含有硫醇配体的金属纳米颗粒种子与卤素离子(所述卤化季铵盐提供)进行配体交换，自组装得到卤素钝化的金属纳米颗粒。采用该方法制备金属纳米颗粒，可以通过调控卤化季铵盐和三卤代乙酸的浓度和搅拌反应的温度来调控金属纳米颗粒尺寸，可以得到颗粒尺寸较大的金属纳米颗粒。本发明采用卤化季铵盐游离出卤素离子与金属纳米颗粒表面的巯基修饰剂先进行氧化还原反应，再进行配体交换，所述卤素离子最终在纳米晶体表面的金属阳离子空位的偶极效应形成的作用下形成化学键，完成纳米晶体的表面钝化以及组装过程。利用卤化季铵盐和三卤代乙酸对金属纳米颗粒表面的金属原子进行钝化，制备得到的金属纳米颗粒，不仅颗粒尺寸分布均匀(尺寸离散率小于10％)，而且具有很好的表面钝化效果和稳定性。