[发明专利]波长可调的近红外透明体相复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种近红外半导体纳米合金与聚合物复合材料的制备方法，特别涉及一种制备波长在近红外(1100～1400nm)范围内可调的CdHgTe半导体纳米合金的透明聚合物体相材料的方法。其是利用CdTe与HgTe在水溶液中溶解度的巨大差异，采用一步法制备性质稳定的类核壳结构CdHgTe半导体纳米合金，通过可聚合表面活性剂将水溶性CdHgTe半导体纳米合金转移到油相、加入有机单体、引发剂等原位进行本体聚合，是一种通过合成性质稳定的半导体纳米合金，进而获得半导体纳米合金/聚合物体相材料的新方法，可实现功能纳米微粒的体相化和聚合物结构材料的功能化。聚合产物为典型的本体聚合产物，外观透明，易于机械加工。

主权项

1、波长可调的近红外透明体相复合材料的制备方法，包括制备水溶性近红外波长可调的CdHgTe半导体纳米合金、利用可聚合表面活性剂实现半导体纳米合金的相转移、本体聚合三个步骤，其特征在于：(1)采用一次投料形成镉盐、汞盐和配体的混合水溶液，pH值用NaOH和HCl调至中性或弱碱性，在氮气保护下将通过Te粉和NaBH4反应制备的NaHTe加入到上述混合溶液中，最终体系中镉盐的浓度控制在1.0×10-4M～1.0×10-2M之间，金属离子Cd2+和Hg2+的摩尔数和、NaHTe、配体的比例为1∶0.2～1.0∶1.0～5.0；将上述混合溶液在25～50℃下加热0.5h～2h，得到CdHgTe半导体纳米合金溶液，金属离子Cd2+和Hg2+的摩尔数比为20～0.1∶1；(2)油相是甲苯、氯仿或苯乙烯单体，油相与水相CdHgTe半导体纳米合金溶液的体积比例为16～0.25∶1，可聚合表面活性剂与CdHgTe半导体纳米合金溶液的比例为0.75～8.0mg表面活性剂/1mLCdHgTe半导体纳米合金溶液；将油相、水相、可聚合表面活性剂的混合溶液萃取5～30min后，则在苯乙烯相或有机相中得到包有表面活性剂的CdHgTe半导体纳米合金溶液；(3)向上面步骤苯乙烯相中得到的包有表面活性剂的CdHgTe半导体纳米合金的苯乙烯溶液中加入BPO、AIBN或其他油溶性引发剂，其用量是油相所用苯乙烯单体质量的0.2wt％～6wt％，加入非必需的与苯乙烯相溶液体积比为1～9∶1的甲基丙烯酸酯类单体，然后进行本体聚合，得到波长可调的近红外透明体相复合材料。