[发明专利]复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电子传输复合膜，其特征在于，包括层叠结合的富勒烯层和金属氧化物纳米颗粒层，在所述富勒烯层和所述金属氧化物纳米颗粒层的结合界面处，所述富勒烯层表面的富勒烯与所述金属氧化物纳米颗粒层表面的金属氧化物纳米颗粒通过分子桥交联结合，所述分子桥为-NH-R-Si(O-)₃或-SH-R-Si(O-)₃，R为烃基或烃基衍生物，所述金属氧化物纳米颗粒为n型半导体氧化物；所述富勒烯层邻近阴极设置。

2.如权利要求1所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒的粒径小于10nm。

3.如权利要求1所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒层的厚度为2-10nm。

4.如权利要求1所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述富勒烯层的厚度为0.5-5nm。

5.如权利要求1所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒层的厚度为2-10nm，所述富勒烯层的厚度为0.5-5nm。

6.如权利要求1-5任一项所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述n型半导体氧化物选自TiO₂、ZnO、ZnMgO中的至少一种。

7.如权利要求1-5任一项所述的电子传输复合膜，其特征在于，所述R选自-(CH₂)₃-、-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂NH(CH₂)₃-、-(CH₂)₃NH(CH₂)₃-中的至少一种。

8.一种电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供金属氧化物纳米颗粒溶液、富勒醇溶液和硅烷偶联剂溶液，所述金属氧化物纳米颗粒溶液呈碱性，所述硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的通式为Y-R-Si(OX)₃，其中，OX为烷氧基，R选自烃基或烃基衍生物，Y选自氨基或巯基；

在基板上沉积金属氧化物纳米颗粒溶液，进行第一次退火处理，制备金属氧化物纳米颗粒固态膜；

在所述金属氧化物态膜表面沉积硅烷偶联剂溶液后，进行第二次退火处理，所述硅烷偶联剂通过Y与所述金属氧化物纳米颗粒固态膜表面的金属氧化物纳米颗粒交联，固化成膜后得到硅烷偶联剂修饰层；

在所述硅烷偶联剂修饰层上沉积富勒醇溶液后，进行第三次退火处理，所述硅烷偶联剂通过OX与所述富勒醇溶液中的富勒醇交联结合并固化形成富勒醇固态膜，得到电子传输复合膜。

9.如权利要求8所述的电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒溶液的浓度为10-40mg/ml。

10.如权利要求8所述的电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，所述富勒醇溶液的浓度为5-15mg/ml。

11.如权利要求8所述的电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.05-0.5mmol/ml。

12.如权利要求8所述的电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒溶液的浓度为10-40mg/ml，所述富勒醇溶液的浓度为5-15mg/ml，所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.05-0.5mmol/ml。

13.如权利要求8所述的电子传输复合膜的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒溶液的pH范围为8-10。