[发明专利]复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法。所述复合材料包括纳米颗粒气凝胶和分散在所述纳米颗粒气凝胶中的量子点。本发明复合材料中的量子点能以配体覆盖率低的形式分散在纳米颗粒气凝胶中的纳米孔中，这样的量子点表面可以不用结合长碳链的配体，从而提高了载流子在量子点中的迁移率；当量子点被束缚在气凝胶纳米孔洞中时，会形成一个个独立的空间，由于纳米孔洞的尺寸很小，进一步增强了量子限域，使电子得到约束，从而使量子点的发光性能得到提高。因此，这样的复合材料可以提高量子点的载流子传输能力和量子点的发光强度。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法。

背景技术

量子点由于量子效应的存在，具有独特的光、电、热等性能，应用越来越广泛。然而在实际应用过程中，为了使量子点的光电特性能够得到更好的发挥，常常将其与其他材料如聚合物、无机纳米粉体等进行复合，制成功能纳米复合材料。量子点与其他材料复合的效果是实现原材料的性能互补，并产生叠加效果，从而具备一些新的独特功能，实现功能间的集成。

在半导体量子点溶液中，由于合成的要求，需要加入大量的有机配体保护量子点，使其能够稳定存在于溶液中，并共功能化。但是，由于这些有机配体覆盖在量子点表面形成一层绝缘层，这阻碍了颗粒间的电荷转移作用。半导体量子点中载流子浓度和类型受到其表面引入的原子、离子或者配体的影响。对于载流子来说，由于量子点外部长碳链配体分子的存在，使载流子在量子点之间传输时要克服较大的隧道势垒；而且对于配体来说，长期受到空气中的水氧影响容易发生断裂、脱落而影响器件效果。当将量子点制备成薄膜时，溶剂蒸发过后，在衬底形成薄膜，在此过程中由于配体与溶剂的相容性导致咖啡环效应的存在，使薄膜不均匀，进而影响器件的效率。而当利用高分子聚合物包裹量子点制备成的薄膜，在电致发光长期使用过程中可能会导致高分子聚合物发生不可逆的老化。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合材料及其制备方法，旨在解决现有量子点的载流子传输能力和发光强度的综合效果不理想的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括纳米颗粒气凝胶和分散在所述纳米颗粒气凝胶中的量子点。

本发明提供的复合材料，包括纳米颗粒气凝胶和分散在所述纳米颗粒气凝胶中的量子点。气凝胶是一种具有空间网状结构的固体材料，而本发明复合材料中的量子点能以配体覆盖率低的形式分散在纳米颗粒气凝胶中的纳米孔中，这样的量子点表面可以不用结合长碳链的配体，从而提高了载流子在量子点中的迁移率；当量子点被束缚在气凝胶纳米孔洞中时，会形成一个个独立的空间，由于纳米孔洞的尺寸很小，进一步增强了量子限域，使电子得到约束(相当于钝化了量子点表面)，从而使量子点的发光性能得到提高。因此，这样的复合材料可以提高量子点的载流子传输能力和量子点的发光强度。

本发明另一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：

提供量子点和纳米颗粒胶体溶液；其中，所述量子点表面结合含有巯基的第一配体，所述纳米颗粒胶体溶液中的纳米颗粒表面结合含有巯基的第二配体；

将所述量子点、氧化剂与所述纳米颗粒胶体溶液混合，得到含有量子点的水凝胶；

得到含有量子点的水凝胶；

将所述含有量子点的水凝胶进行干燥处理，得到所述复合材料。