[发明专利]纳米晶-配体复合物、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了纳米晶‑配体复合物、其制备方法及其应用。该纳米晶‑配体复合物包括纳米晶以及至少两种与纳米晶形成表面配位的配体，配体为一元或多元羧酸配体，至少两种配体的C链骨架具有链长度差。本申请的纳米晶表面具有至少两种配体，不同配体之间的相互作用减小，即减少分子链交错、类晶体的堆砌，增大了旋转熵/弯曲熵，配体的C‑Cσ构象自由度得到充分释放，产生巨大的溶解熵，从而增大纳米晶的溶解度，且由于一元或多元羧酸配体的成本较支链羧酸配体的成本低，因此，实现了低成本提高纳米晶溶解度的目的；同时，基于一元羧酸的化学稳定性和较好的溶解性，使得纳米晶‑配体复合物具有较高的量子效率。

技术领域

本发明涉及量子点材料领域，具体而言，涉及一种纳米晶-配体复合物、其制备方法及其应用。

背景技术

纳米晶-配体复合物是一类在溶液中合成出来并且分散在溶液中的纳米材料。由于粒子的尺寸在纳米级(1-100纳米)，导致这些粒子的物理化学性质与它们所对应的块体材料相比具有极大的差异。

在纳米粒子胶体溶液中，若是纳米粒子的表面没有任何的保护，这些纳米粒子就会倾向于团聚，而这种胶体溶液也就处于非稳定状态而缺乏研究和实用意义。要获得稳定的纳米粒子胶体溶液，则首先需要对其中的溶质—纳米粒子的表面进行处理，使纳米粒子的表面吸附一层配体作为保护层，形成纳米晶-配体复合物体系。

目前，纳米晶-配体复合物在商业应用上也取得了一定的成绩，例如纳米晶-配体复合物在喷墨打印方面的应用。但同时在喷墨打印相关方面和利用溶液加工的一些光电器件(量子点电致发光二极管和太阳能电池等)方面，纳米晶-配体复合物的溶解度对最后器件的性质起到了决定性的影响。因此，设计合适的纳米晶-配体复合物，使纳米晶在各种溶剂中都有良好溶解性能，具有极高的研究及商用价值。现有的纳米晶-配体复合物中采用的配体一般为直链配体，然而，当量子点尺寸较大时，直链配体的使用并不能使纳米晶-配体复合物的溶解度得到很大的提高；支链熵配体虽然能够提高纳米晶-配体复合物的溶解度，但是支链熵配体因合成较直链配体复杂因而获取成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纳米晶-配体复合物、其制备方法及其应用，以解决现有技术难以提供低成本高溶解度的纳米晶-配体复合物的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种纳米晶-配体复合物，纳米晶-配体复合物包括纳米晶以及至少两种与纳米晶形成表面配位的配体，配体为一元或多元羧酸配体，至少两种配体的C链骨架具有链长度差。

进一步地，上述配体为直链羧酸配体。

进一步地，上述配体的C链骨架碳原子≤22。

进一步地，上述纳米晶-配体复合物包括两种配体，两种配体为C链长度差为4～8的直链羧酸配体。

进一步地，上述两种配体分别为短链配体和长链配体，短链配体的C链长度为10～14，长链配体的C链长度为18～22，优选短链配体为十二酸或十四酸，且长链配体为油酸。

进一步地，上述纳米晶为量子点，量子点为单一型量子点、核壳量子点、合金结构量子点或掺杂型量子点。

进一步地，上述核壳量子点的荧光半峰宽小于等于65meV，且核壳量子点的结构为闪锌矿结构，优选核壳量子点为无层错闪锌矿结构晶体。

进一步地，上述核壳量子点的量子点核的平均直径大小是量子点核组成材料的空穴或电子的最小波尔直径的1.6倍以上，优选核壳量子点的量子点核的平均直径大小是量子点核组成材料的空穴或电子的最小波尔直径的2倍以上，更优选为2.8～8.4倍。

进一步地，上述核壳量子点为II-VI族量子点，优选为CdSe/CdS，优选，核壳量子点的核为六面体，核壳量子点为球体；或核壳量子点的核为六面体，核壳量子点为六面体；或核壳量子点的核为球体，核壳量子点为六面体；或核壳量子点的核为球体，核壳量子点为球体。