[发明专利]氢化非晶含硅胶体或氢化非晶含硅复合胶体及其制备方法，氢化非晶含硅复合胶体的用途及用其包封的物质

说明书

本发明涉及制备氢化非晶含硅复合胶体以及用氢化非晶含硅复合层包封物质的方法，以及含硅复合胶体和用含硅复合层包封的物质及其用途。根据本发明，对溶解在至少一种有机和/或无机溶剂中的氢硅烷或氢硅烷衍生物或不同氢硅烷和/或氢硅烷衍生物的混合物或在无溶剂的情况下已呈液体形式存在的至少一种氢硅烷或氢硅烷衍生物或不同氢硅烷和/或氢硅烷衍生物的混合物进行空化。由此产生氢化非晶含硅复合胶体。

本发明涉及制备氢化非晶含硅胶体和/或复合胶体以及用氢化非晶含硅复合层包封物质的方法，以及氢化非晶含硅胶体和/或复合胶体和用含硅复合层包封的物质及其用途。本发明进一步涉及氢化非晶含硅胶体和/或复合胶体，其是空心的且具有含硅壳。

根据现有技术，气态低级硅烷，即硅氢化合物，例如甲硅烷(SiH₄)和乙硅烷(Si₂H₆)用作前体，以借助真空法，例如PECVD(等离子体增强化学气相沉积)、热丝CVD或热壁反应器制备含硅纳米颗粒。

申请人未知通过呈液体形式存在的硅烷，例如丙硅烷Si₃H₈的在常压和常温下操作的根据现有技术的方法。

如在L.E. Pell等人,“Synthesis of amorphous silicon colloids bytrisilane thermolysis in high temperature supercritical solvents”, Langmuir20 (2004) 6546-6548 中描述的方法公开了一种方法，其中在高压釜中在400℃至500℃的温度和200巴至400巴的压力下制备非晶且含氢的胶体。

已知用于环己硅烷(Si₆H₁₂)的气相热解方法，其能够制备非晶且含氢的纳米颗粒，但是其在900℃至1100℃的温度下进行。该方法描述在出版物“Synthesis of siliconquantum dots using cyclohexasilane (Si₆H₁₂)”, Guruvenket 等人, J. Mater. Chem.C, 2016, 4, 8206中。

发明人未知能够在室温和大气压下基于液体含硅氢的化合物和声空化制备胶体或复合胶体的方法。此外，发明人未知在没有进一步化学处理步骤的情况下呈空心且氢化并且具有含硅壳的氢化含硅复合胶体。

根据现有技术的方法伴随着各种缺点。根据现有技术的方法通常导致结晶或未氢化纳米颗粒。这些方法在技术上复杂，并且基于气相高温或等离子或激光技术方法或需要高压。现有技术的这些缺点例如导致不可能用氢化非晶含硅涂层直接包封物质或外来物质。

因此，本发明的目的是提供制备氢化非晶含硅复合胶体以及用所述氢化非晶含硅复合胶体包封物质的方法，以及氢化非晶含硅复合胶体和用氢化非晶含硅复合胶体包封的物质及其用途，其避免了上述缺点。特别地，该方法应在能够在低温，例如室温和较低压力，例如大气压下进行。该方法应易于进行，并且需要少量设备支出。该方法还应实现用氢化非晶含硅复合胶体包封或包埋添加剂或物质，或实现用氢化非晶含硅复合胶体涂覆它们。此外，应提供氢化非晶含硅复合胶体以及用氢化非晶含硅涂层包封的物质。本发明的另一个目的是提供氢化非晶含硅或氢化含硅胶体和/或复合胶体，其是空心的且具有含硅壳。

在本发明的上下文中，术语“胶体”被理解为既是指液体和固体纳米颗粒，也是指具有非纳米级尺寸的液体或固体颗粒，例如微颗粒或附聚物。所述胶体可以是液滴或气体在液体中的乳液或悬浮体，其在根据本发明的超声处理/空化过程中或之后转化为固体胶体。

在本申请的上下文中，术语“复合胶体”被理解为是指不仅由硅组成的胶体，例如其中例如碳或药物也已被一起合成和/或包埋和/或包封的胶体。

在本申请的上下文中，术语“包封”通常被理解为是指用胶体涂覆物质或将物质包埋到胶体中。