[发明专利]纳米材料的制备方法

说明书

本发明属于纳米合成技术领域，具体涉及一种纳米材料的制备方法。该纳米材料的制备方法包括如下步骤：提供纳米片非极性溶液和阴离子前驱体极性溶液；将所述纳米片非极性溶液和阴离子前驱体极性溶液进行第一混合处理，得到表面结合有阴离子的纳米片的极性溶液；将所述表面结合有阴离子的纳米片的极性溶液与阳离子前驱体非极性溶液进行第二混合处理，在纳米片表面生长壳层；其中，所述壳层由阴离子前驱体中的阴离子和阳离子前驱体中的阳离子组成。该制备方法有效避免因化学动力学差异造成的纳米片壳层的选择性生长的问题，而且条件温和、操作过程简便且易重复，特别适用于对温度敏感的纳米材料，具有良好的可控性。

技术领域

本发明属于纳米合成技术领域，具体涉及一种纳米材料的制备方法。

背景技术

以光学应用为目的通过溶液法合成的纳米材料，往往需要一层或多层的无机壳层的包覆以解决化学稳定性和提高光学性能的问题。目前，研究较为广泛而且发展最为迅速的纳米材料是近似球形的纳米粒子，由于纳米粒子各向同性的特点，其表面原子的化学活性基本一致，在纳米粒子壳层活性相同的条件下，表面壳层的生长一般都以洋葱似的结构实现层层均匀包覆，因此纳米粒子的核壳结构最终也是近似球形的结构。

近年来，随着溶液法合成纳米材料研究的进一步深入，一种更具吸引力的纳米材料被开发出来，那就是纳米片。纳米片与以往的纳米粒子不同，它是一个厚度叫小(一般为0.6-2.1nm)，而长和宽交大(5到20nm)的近似矩形的块状结构。纳米片最大的优点是半峰宽特别窄(10nm，512nm@20℃)，如此窄的半峰宽基本接近了在室温下热能造成的半峰宽的背景变化。也就是说纳米片的半峰宽基本已不受纳米片的量子效应的影响。对比目前应用范围最广的硒化镉CdSe纳米粒子，最好的绿色量子点半峰宽为18-20nm，几乎是纳米片的两倍。纳米材料的半峰宽直接决定荧光的纯度，并最终影响最后色彩的色域的大小。半峰宽越窄，色域的面积越大，显示的色彩就越鲜艳，视觉效果越好，这也是纳米材料作为下一代显示材料的最大的优势。所以纳米片的制备进一步激发了人们对纳米材料作为显示材料的兴趣，越来越多的人开始挖掘纳米片材料的潜能以期能最终应用到显示技术领域。

目前，阻碍纳米片进一步应用最大的障碍为壳层生长的困难。纳米粒子由于各向同性的特点，壳层通过层层包覆的方式达到对量子点核的全方位保护，通过调节壳层的厚度以及壳层不同深度的化学组分可以很好的达到优化晶体生长、避免缺陷产生以及渐进式调节壳层能级结构的目的。而纳米片与纳米粒子不同，前者属于各向异性结构，具体来说纳米片的表面有着明确的晶格表面，并且不同表面的化学活性相差非常大，以至于壳层的生长出现明显的各向异性的特征。具体来说，纳米片矩形的长和宽形成的上下两面，也就是面积最大的两个面的化学活性最低，基本上和壳层的前驱物不发生任何反应。相反，其他涉及厚度的四个侧面的化学活性很高，壳层的前驱物优先在这四个面上反应，从而容易形成核冠结构，也就是纳米片侧面的四个面起到了包覆作用，而上下两个面积最大的面基本没有任何包覆。这样的壳层生长由于纳米片的上下两个面不能得到有效的壳层保护，使得它的稳定性受到很大影响，具体来说由于没有壳层的保护，纳米片上下两个面完全暴露在外部环境的条件下很容易被水氧侵蚀，生成表面缺陷，导致纳米片出现大量非辐射弛豫的路径，最终导致量子效率大大降低，严重影响纳米片的使用寿命，同时纳米片做成电致发光器件中的功能膜后，由于纳米片之间的距离较近，在得不到能级较高的壳层的有效保护的前提下，纳米片之间会出现严重的能量转移，从而大大减弱了量子效率，严重影响电致发光的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米材料的制备方法，旨在解决现有纳米片表面无法有效生长完整包覆层的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

提供纳米片非极性溶液和阴离子前驱体极性溶液；

将所述纳米片非极性溶液和阴离子前驱体极性溶液进行第一混合处理，得到表面结合有阴离子的纳米片的极性溶液；