[发明专利]纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种纳米复合材料，包括交联结合的纳米线、富勒烯和量子点，所述纳米复合材料具有如下化学结构单元A@(NH‑R‑SiO₃)_n1C_m(SiO₃‑R‑NH)_n2@B、A@(SH‑R‑SiO₃)_n1C_m(SiO₃‑R‑SH)_n2@B、A@(SH‑R‑SiO₃)_n1C_m(SiO₃‑R‑NH)_n2@B或A@(NH‑R‑SiO₃)_n1C_m(SiO₃‑R‑SH)_n2@B，其中，@表示交联结合，A为纳米线，B为量子点，C_m为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，且所述量子点的禁带宽度＞3.3eV，所述纳米线的禁带宽度＞3.3eV，28≤m≤104，16≤n1+n2≤60，且n1+n2m。

技术领域

本发明属于纳米复合材料技术领域，尤其涉及一种纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

紫外光电探测器作为一种重要的光电子器件，在火警探测、臭氧监测、公安侦查、环境监测、光通讯和紫外辐射监测等方面有重要的应用。一直以来，高灵敏的紫外探测器多采用紫外敏感的光电倍增管和类似的真空器件，而紫外增强型硅光电二极管是固体探测器的代表。真空器件相对于固体探测器而言，具有体积大、工作电压高等缺点。随着宽禁带半导体材料的研究进展，人们开始考虑对可见光响应极小的本征型紫外光电探测器的研制。

由于宽带隙一维纳米材料具有比表面积大、结晶度好以及与德拜长度可比拟的小尺寸，因此被广泛用于研制紫外光电探测器。目前大多数的研究都集中在研究宽带隙一维材料的结构特性上。一些宽带隙一维纳米颗粒材料制备紫外光电探测器具有较低暗态电流、响应速率快的特性，同时具有较弱的光电导增益，因此较难获得同时具有较低的暗态电流、响应速度快且光电导增益较强的一维宽带隙紫外探测材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术难以获得的同时具有较低的暗态电流、响应速度快且光电导增益较强的一维宽带隙紫外探测材料的问题。

本发明的另一目的在于提供一种含有上述纳米复合材料的探测器件。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纳米复合材料，包括交联结合的纳米线、富勒烯和量子点，所述纳米复合材料具有如下化学结构单元：A@(NH-R-SiO₃)_n1C_m(SiO₃-R-NH)_n2@B、 A@(SH-R-SiO₃)_n1C_m(SiO₃-R-SH)_n2@B、A@(SH-R-SiO₃)_n1C_m(SiO₃-R-NH)_n2@B或 A@(NH-R-SiO₃)_n1C_m(SiO₃-R-SH)_n2@B，其中，@表示纳米线和量子点分别与 (SH-R-SiO₃)_n1C_m(SiO₃-R-SH)_n2交联结合，A为纳米线，B为量子点，C_m为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，且所述量子点的禁带宽度＞3.3eV，所述纳米线的禁带宽度＞3.3eV，28≤m≤104，16≤n1+n2≤60，且n1+n2m。

相应的，一种上述纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：