[发明专利]一种聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明涉及本发明涉及一种聚(9，9‑二正辛基芴基‑2，7‑二基)纳米颗粒的制备方法，本发明通过聚合物溶液与SDS水溶液之间的超声共混，形成水包油的微乳液滴，然后蒸发乳液液滴中的有机溶剂，借助于溶剂蒸发时间的降低，增加乳液液滴中PFO分子自组装的时间，制得了PFO纳米颗粒，提高了纳米颗粒中PFO的β相含量。本发明操作简便，不需要昂贵的仪器，无需抽真空和加热过程，在常温常压下即可制备PFO纳米颗粒，降低了制备成本且缩减了工艺流程。原料利用率高，纳米颗粒的产率在98％以上。并且制备得到的纳米颗粒尺寸可控，PFO纳米颗粒的β相含量可调控。

技术领域

本发明涉及一种聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)纳米颗粒的制备方法，属于有机功能小分子半导体单晶材料的制备技术领域。

背景技术

共轭半导体聚合物因其在光电应用中的巨大潜力而引起了极大的关注，比如在有机发光二极管(OLED)、太阳能电池、低阈值激光器等方面。聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)(PFO)是一种常用的蓝色发光半导体聚合物。该聚合物具有多种相态，包括半结晶α和α'相、亚稳态β相、向列相、非晶相和γ相。β相与上述的其他非晶相相比，因PFO链段的共轭长度增加，导致带隙降低。因此，β相PFO可以在共轭网格中形成高度有序的电荷载流子的通路，有利于提高电荷载流子的迁移率。

PFO的β相在所有的相态中，具有最高的光致发光量子产率。因此，高比例的β相有利于提高发光器件的发光效率。另外，因β相PFO分子的最高占据分子轨道(HOMO)与其他非晶相相比有所提高，从常用的阳极材料(例如聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS))注入正电荷(空穴)与涉及非晶态的情况相比具有较低的能垒。因此，β相更加有利于OLED的应用。

虽然利用化学合成方法，通过改变分子结构中的烷基取代基可以促进β相的形成，但合成过程相对繁琐和费时。相比之下，不借助化学合成的方法，PFO薄膜中的β相可以通过从不良溶剂或沸点相对较高的良溶剂中旋涂来轻松实现。另外，借助挥发性溶剂退火的办法，PFO薄膜中的β相含量也会大幅度提高。但是，上述这两种制备方法仅仅适用于PFO薄膜中的β相含量调控，而对PFO纳米颗粒不适用，极大限制了PFO纳米颗粒的应用。PFO除了可以在薄膜中形成外，还可以直接形成于溶液中，但其聚集体的形貌和尺寸不易调控。

因此，亟需一种简便、能耗低、高含量β相聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)纳米颗粒的制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)纳米颗粒的制备方法。

本发明的方法采用微乳液蒸发法，通过挥发聚合物的乳液液滴中的有机溶剂，最终得到了PFO的纳米颗粒，促进了PFO纳米颗粒中β相的生成；并且纳米颗粒中的β相含量，可以通过掺杂不同分子量的聚苯乙烯(PS)或者改变粒径大小来调控。该方法具有高效、低成本、易于工业化的特点，并且通过该方法制备的纳米颗粒具有形貌可调的优势。

本发明的聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)以下简称PFO。

聚苯乙烯以下简称PS。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种聚(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)纳米颗粒的制备方法，包括步骤如下：

(1)将PFO和/或PS聚合物溶解于有机溶剂中，混合均匀，得到浓度为1-100mg/mL的聚合物溶液；

(2)将步骤(1)的聚合物溶液与乳化剂溶液混合，搅拌0.5-3h，得到聚合物微乳液；

(3)在冰浴下对步骤(2)的聚合物微乳液进行超声处理，形成水包油乳液液滴；