[發(fā)明專(zhuān)利]一種量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010235499.6
• 申請(qǐng)日: 2010-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101906249A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪旭峰;李雪;梁振華;沈之荃
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L75/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L75/04;C08L75/06;C08L75/08;C08G18/66;C08G18/32;C08G18/10;C08K3/30;C08K9/04;C09K11/88;C09K11/56
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有一種量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物的制備方法。

背景技術(shù)

量子點(diǎn)(QDs)一般指半徑小于或接近玻爾激子半徑的半導(dǎo)體納米晶顆粒(約1～100nm)。當(dāng)顆粒尺寸進(jìn)入納米量級(jí)時(shí)，尺寸限域?qū)⒁鹆孔映叽缧?yīng)、量子限域效應(yīng)、宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)和表面效應(yīng)等量子效應(yīng)。量子點(diǎn)基于與常規(guī)體系和微觀(guān)體系不同的低維物性，展現(xiàn)出許多不同于宏觀(guān)材料的物理化學(xué)性質(zhì)，在非線(xiàn)性光學(xué)、磁介質(zhì)、催化、醫(yī)藥及功能材料等方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)將對(duì)生命科學(xué)和信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及物質(zhì)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究產(chǎn)生深刻的影響。

然而小尺寸及表面效應(yīng)使量子點(diǎn)表面原子具有高的活性、極不穩(wěn)定、易于與其它原子結(jié)合，即量子點(diǎn)表面能高，很容易團(tuán)聚。為了更好地發(fā)揮量子點(diǎn)的光電特性，需要將它們分散在性能良好的基體中，并增加量子點(diǎn)與基體的相互作用。為此，需要對(duì)量子點(diǎn)表面進(jìn)行修飾處理。

由于聚合物密度小、易于加工成型、機(jī)械力學(xué)性能好、能耗低及具有良好的介電性和生物相容性，目前研究集中于用聚合物對(duì)量子點(diǎn)表面進(jìn)行修飾處理。這些量子點(diǎn)復(fù)合物的制備方法簡(jiǎn)單且所需溫度較低，可使半導(dǎo)體納米量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)在制備過(guò)程中受到的影響最小，而且材料在可見(jiàn)光到近紅外光范圍內(nèi)又是透明的。此外，半導(dǎo)體納米粒子的加入還可以有效彌補(bǔ)聚合物中載流子遷移率、激子輻射率和熒光量子效率較低的不足，使無(wú)機(jī)納米顆粒與聚合物優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)得到更加有效和經(jīng)濟(jì)的利用。

聚氨酯是是一類(lèi)具有可發(fā)泡性、彈性、粘結(jié)性、耐磨性、耐低溫性、耐溶劑性、耐生物老化性、不易降解的高性能聚合物。通過(guò)調(diào)節(jié)異氰酸酯，長(zhǎng)鏈二醇，短鏈二醇所含官能團(tuán)的性質(zhì)、比例可以制取線(xiàn)型的熱塑性樹(shù)脂或體型的熱固性樹(shù)脂，其優(yōu)良的加工性能使其可以制成從塑料到橡膠、從軟到硬的各種性能的制品，從而廣泛地應(yīng)用在硬質(zhì)或軟質(zhì)泡沫塑料、彈性體材料、涂料、粘結(jié)劑、合成革和纖維等眾多領(lǐng)域。

目前，文獻(xiàn)報(bào)道的用于穩(wěn)定量子點(diǎn)的聚合物主要是帶電荷的長(zhǎng)鏈烷烴和丙烯酸酯類(lèi)聚合物。本發(fā)明的特征在于用陽(yáng)離子型聚氨酯對(duì)量子點(diǎn)表面進(jìn)行修飾，將量子點(diǎn)的光學(xué)特性和聚氨酯的優(yōu)越性能結(jié)合起來(lái)，得到具有光學(xué)特性且穩(wěn)定的量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物的制備方法。

一種量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物的制備方法包括如下步驟：

1)將1mol二溴新戊二醇，2mol咪唑類(lèi)化合物，100～200mL溶劑四氫呋喃混合，于70℃反應(yīng)10～24h，得到咪唑鹽二醇；

2)將1～10mol咪唑鹽二醇，1～10mol重均分子量為100～2000的長(zhǎng)鏈二醇，1.8～20mol二異氰酸酯，50～100mL溶劑四氫呋喃，2～3滴催化劑混合，于氮?dú)鈿夥障拢?0～60℃反應(yīng)18～24h，得到陽(yáng)離子型聚氨酯；

3)將10～20mL濃度為0.1～0.2mg?mL^-1的陽(yáng)離子型聚氨酯的四氫呋喃溶液與10～20mL濃度為1.25×10^-3～2.5×10^-2mol?mL^-1的量子點(diǎn)納米晶體水溶液混合，攪拌30min，旋蒸除去溶劑四氫呋喃，得到量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物。

一種量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物的制備方法包括如下步驟：

1)將1mol二溴新戊二醇，2mol咪唑類(lèi)化合物，100～200mL溶劑四氫呋喃混合，于70℃反應(yīng)10～24h，得到咪唑鹽二醇；

2)將1～10mol咪唑鹽二醇，1～10mol重均分子量為100～2000的長(zhǎng)鏈二醇，1.8～20mol二異氰酸酯，50～100mL溶劑四氫呋喃，2～3滴催化劑混合，于氮?dú)鈿夥障拢?0～60℃反應(yīng)18～24h，得到陽(yáng)離子型聚氨酯；

3)將10～20mL濃度為0.1～0.2mg?mL^-1的陽(yáng)離子型聚氨酯的四氫呋喃溶液，與10～20mL濃度為1.25×10^-3～2.5×10^-2mol?mL^-1?Na₂S水溶液混合，再加10～20mL濃度為1.25×10^-3～2.5×10^-2mol?mL^-1的Cd(Ac)₂·2H₂O或Zn(Ac)₂·2H₂O的水溶液，原位生成CdS或ZnS量子點(diǎn)納米晶體，旋蒸除去溶劑四氫呋喃，得到量子點(diǎn)/聚氨酯納米晶體復(fù)合物。