一种纳米材料及其制备方法、光电器件及显示装置与流程

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种纳米材料及其制备方法、光电器件及显示装置。


背景技术：

2.量子点(qds)材料又称半导体纳米晶，是一种三维尺寸在2-10nm范围内的特殊纳米材料，具有明显的量子效应。量子点发光二极管显示器(quantumdotslightemittingdoidedisplay,qled)是基于有机发光显示器的基础发展起来的一种新型显示技术。相比于有机发光二极管显示器件(oled)，qled具有发光峰窄，色彩饱和度高，色域宽等优点。
3.量子点材料粒径小，表面能巨大，颗粒间团聚倾向特别强，容易发生团聚、沉降现象，影响量子点材料的分散性能，这不利于与量子点材料的保存及后续应用。


技术实现要素：

4.本技术提供一种纳米材料其表面能下降，能够提高纳米颗粒的分散稳定性，从而避免发生团聚、沉降现象，更便于保存以及后续应用。
5.本技术提供一种纳米材料，包括：
6.第一纳米颗粒，所述第一纳米颗粒的表面连接有有机硒配体和卤素配体。
7.可选的，在本技术一些实施例中，所述有机硒配体的硒原子通过共价键与所述第一纳米颗粒表面结合；和，所述卤素配体的卤离子通过离子键与所述第一纳米颗粒表面结合。
8.可选的，在本技术一些实施例中，所述有机硒配体为苯硒酚、硒吩、二苯基二硒或二甲基二硒醚的任一种；和/或，所述卤素配体为f-、cl-、br-或i-的任一种。
9.可选的，在本技术一些实施例中，所述第一纳米颗粒、所述有机硒配体与所述卤素配体的质量比为100：(0.5-4)：(0.5-3)。
10.可选的，在本技术一些实施例中，所述第一纳米颗粒为cdznse/zns、cdznse/cdznse/zns、cdznse/znse/cdzns、cdznse/znse/zns、cdznse/cdzns/zns、cdznses/zns、cdznses/cdznse/zns、cdznses/znse/cdzns、cdznses/znse/zns、cdznses/cdzns/zns、cdzns/zns或cdzns/cdzns/zns任一种或几种核壳结构的纳米颗粒；和/或，所述第一纳米颗粒的粒径为8nm-15nm。
11.可选的，在本技术一些实施例中，所述纳米材料由表面连接有有机硒配体和卤素配体的第一纳米颗粒构成。
12.相应的，本技术还提供一种纳米材料的制备方法，包括：
13.提供包括第一纳米颗粒的溶液、有机硒配体、包括卤素配体的溶液；
14.将所述包括第一纳米颗粒的溶液与所述有机硒配体混合，进行第一配位反应，得到表面结合有机硒配体的第二纳米颗粒；
15.将所述第二纳米颗粒与所述包括卤素配体的溶液混合，进行第二配位反应，得到
所述纳米材料。
16.可选的，在本技术一些实施例中，包括：对进行所述第二配位反应后得到的所述纳米材料进行纯化处理。
17.可选的，在本技术一些实施例中，所述第一配位反应的反应温度为100℃-220℃；和/或，第一配位反应的反应时间为15min-60min；和/或，所述第二配位反应的反应温度为100℃-220℃；和/或，第二配位反应的反应时间为10min-30min。
18.可选的，在本技术一些实施例中，所述包括第一纳米颗粒的溶液的质量浓度为20mg/ml-80mg/ml；和/或，所述包括卤素配体的溶液的质量浓度为10mg/ml-100mg/ml；和/或，所述第一纳米颗粒、所述有机硒配体与所述卤素配体的质量比为100：(0.5-4)：(0.5-3)。
19.本技术提供一种光电器件，包括：依次层叠设置的阳极层、发光层和阴极层，发光层的材料为上述的纳米材料，或者，发光层的材料由上述的纳米材料的制备方法制得。
20.可选的，在本技术一些实施例中，所述阳极层的材料为金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种；和/或，所述阴极层的材料为金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种。
21.本技术还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述的光电器件。
22.本技术具有至少以下一种或多种有益效果：
23.本技术提供的材料，利用有机硒配体钝化第一纳米颗粒表面位阻较小的缺陷，以及利用卤素配体钝化第一纳米颗粒表面位阻较大的缺陷，在第一纳米颗粒表面形成稳定地以共价键结合的有机硒配体，因有机硒配体与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成更稳定地共价键，难以被卤素离子取代，因此，通过引入有机硒配体可以有效地提升卤素配位纳米颗粒的分散稳定性，降低卤素配位纳米颗粒保存过程中沉降的风险，进而提高了以纳米材料为发光层材料的光电性能较优，有利于纳米材料的工业化应用。
24.本技术提供的方法，在卤素配体与第一纳米颗粒配位之前，先利用有机硒配体与第一纳米颗粒进行配位，使有机硒配体中的硒原子与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成稳定的共价键(如金属zn-se)，即在第一纳米颗粒表面形成稳定的有机硒配体覆盖，在后续的卤素配位过程中，有机硒配体难以被卤素离子取代，因此，可避免纳米材料发生团聚、沉降现象，进而降低纳米材料的保存及应用难度。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的表1，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。
26.本技术提供一种纳米材料及其制备方法、光电器件及显示装置，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
27.申请人发现，在具体实施时，第一纳米颗粒通过与配体作用，在第一纳米颗粒表面覆盖了大量与溶剂相容性很好的配体，大幅降低了纳米材料的表面能，实现纳米材料稳定地分散在溶剂中。但申请人同时也在实验中发现，目前常规的配体材料如长链脂肪酸、长链脂肪胺、有机膦及硫醇类配体，通过该n、o、p、s原子，与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成配位键，进而包覆在第一纳米颗粒表面，纳米材料稳定地分散在溶剂中，但是材料的导电性能不佳。研究中还发现，将卤素离子作为第一纳米颗粒的配体，其钝化第一纳米颗粒表面缺陷效率高，使第一纳米颗粒的导电性良好。卤素离子与第一纳米颗粒表面的金属阳离子自检的成键能力更强，可以形成更加稳固的化学键。另外，卤素离子与常规的有机配体相比，空间位阻更小，其钝化第一纳米颗粒表面的效率更高、更充分，其光电性能更优。尽管如此，卤素离子作为第一纳米颗粒配体，仍然存在一些问题。比如，卤素离子与第一纳米颗粒配位过程中，由于卤素离子可与金属离子形成更稳定的化学键，第一纳米颗粒表面的有机配体极易被卤素离子取代，导致第一纳米颗粒的分散性能下降，并最终发生团聚、沉降现象，这不利于与纳米材料的保存及后续应用。
28.本技术提供了一种纳米材料，其包括：第一纳米颗粒、有机硒配体和卤素配体。
29.有机硒配体结合于第一纳米颗粒表面，有机硒配体的硒原子与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成共价键；和，卤素配体的卤离子与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成离子键。
30.利用有机硒配体钝化第一纳米颗粒表面位阻较小的缺陷，以及利用卤素配体钝化第一纳米颗粒表面位阻较大的缺陷，在第一纳米颗粒表面形成以共价键结合的有机硒配体，因有机硒配体与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成更稳定地共价键，难以被卤素离子取代，因此，通过引入有机硒配体可以有效地提升卤素配位纳米颗粒的分散稳定性，降低卤素配位纳米颗粒保存过程中沉降的风险，进而提高了以纳米材料为发光层材料的光电性能。
31.在本技术另一些实施例中，有机硒配体为苯硒酚、硒吩、二苯基二硒或二甲基二硒醚的任一种；和/或，卤素配体为f-、cl-、br-或i-的任一种卤素离子，卤素离子的来源可以为可溶性的卤素盐。
32.在本技术另一些实施例中，有机硒配体与第一纳米颗粒的质量比为0.5-4：100。例如，有机硒配体与第一纳米颗粒的质量比可以为0.5:100,1:100，2:100，2.5:100，3:100，3.5:100或者4:100等。
33.若有机硒配体的质量比例过少时，影响纳米材料的分散稳定性，容易沉降；若有机硒配体的质量比例过多时，则纳米材料的导电性能不佳，不利于纳米材料在光电器件上的应用。
34.卤素配体与第一纳米颗粒的质量比为0.5-3：100。例如，卤素配体与第一纳米颗粒的质量比可以为0.5:100,1:100,1.5:100,2:100,2.5:100或者3:100等。
35.若卤素配体的质量比过低，第一纳米颗粒的表面存在较多未与配体结合的金属阳离子悬挂键，第一纳米颗粒的表面缺陷较多，导致以纳米材料为发光层材料的光电性能不佳；若卤素配体的质量比过高，则反应体系内存在较多的卤素盐，增加了后续纳米材料的提纯难度。
36.在本技术另一些实施例中，第一纳米颗粒为cdznse/zns、cdznse/cdzns e/zns、
cdznse/znse/cdzns、cdznse/znse/zns、cdznse/cdzns/zns、cdzn ses/zns、cdznses/cdznse/zns、cdznses/znse/cdzns、cdznses/znse/zns、cdznses/cdzns/zns、cdzns/zns或cdzns/cdzns/zns任一种或几种核壳结构的纳米颗粒。采用能级结构较优地核壳结构的纳米颗粒，可进一步提高以纳米材料为发光层材料的光电性能。当然，本技术中的第一纳米颗粒还可以采用其他非核壳结构的纳米颗粒，例如：cdznses。上述第一纳米颗粒可直接从市面上购买得到。上述实施例不能理解为对本技术的限定。
37.在本技术另一些实施例中，第一纳米颗粒的粒径可以为8nm-15nm。例如，第一纳米颗粒的粒径可以为8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm或者15nm等。若第一纳米颗粒的粒径过小，则导致第一纳米颗粒成膜性变差，且第一纳米颗粒之间的能量共振转移效应显著，不利于第一纳米颗粒的应用；若第一纳米颗粒的粒径过大，第一纳米颗粒的量子效应减弱，导致以纳米材料为发光层材料的光电性能下降。
38.相应的，本技术的实施例还提供一种纳米材料的制备方法，其包括：
39.提供包括第一纳米颗粒的溶液、有机硒配体以及包括卤素配体的溶液。
40.将第一纳米颗粒的溶液和有机硒配体混合，进行第一配位反应，以使有机硒配体的硒原子通过共价键与第一纳米颗粒表面结合，得到第二纳米颗粒。
41.将卤素配体与第二纳米颗粒混合，进行第二配位反应，以使卤离子通过离子键与第一纳米颗粒的表面结合，得到纳米材料。在另一实施例中，对第二配位反应后得到的纳米材料进行纯化处理。本领域技术人员可以理解，纯化处理包括但不限于过滤、离心等固液分离方法，也可以采用本领域已知的其他的固液分离方式。经纯化处理后，去除了由于反应不充分造成的表面仅连接有卤素配体的纳米颗粒。仅结合有机硒配体的单配体的纳米颗粒在纯化处理中不容易被去除，但这种单配体的纳米颗粒也不会稳定存在体系中，在后续存放过程中会与含卤素配体的纳米颗粒发生交换，保持动态平衡，最终形成表面结合有机硒配体和卤素配体的第二纳米颗粒。
42.上述方法，在卤素配体与第一纳米颗粒配位之前，先利用有机硒配体与第一纳米颗粒进行配位，使有机硒配体中的硒原子与第一纳米颗粒表面的金属阳离子形成稳定的共价键(如金属zn-se)，即在第一纳米颗粒表面形成稳定的有机硒配体覆盖，在后续的卤素配位过程中，有机硒配体难以被卤素离子取代，因此，可避免纳米材料发生团聚、沉降现象，利于纳米材料的保存，降低纳米材料的保存及应用难度。
43.在本技术另一些实施例中，第一配位反应的反应温度为100℃-220℃。例如，反应温度可以为100℃、120℃、150℃、180℃、190℃、200℃或220℃等。若第一配位反应的反应温度过低，有机硒配体中的se-h键、se-se无法断裂，则不能与第一纳米颗粒表面的金属阳离子顺利成键；若温度过高，有机硒配体中的se-r键断裂，则无法在第一纳米颗粒表面形成zn-se-r或cd-se-r结构，有机硒配体无法对第一纳米颗粒形成有效的配体保护。第一配位反应的反应时间为15min-60min。例如，反应时间可以为15min、20min、30min、40min、50min或60min等。若反应时间过短，则有机硒配体与第一纳米颗粒的结合不充分，若反应时间过长，导致纳米材料合成效率下降，不利于生产。第二配位反应的反应温度为100℃-220℃。例如，反应温度可以为100℃、120℃、150℃、180℃、190℃、200℃或220℃等。和/或，第二配位反应的反应时间为10min-30min。例如，反应时间可以为10min、15min、20min、25min或30min。若反应时间过短，则卤素配体与第一纳米颗粒结合不充分，若反应时间过长，导致纳
米材料合成效率下降，不利于生产。
44.在具体实施时，第一配位反应、第二配位反应的反应温度较高时，则反应时间相对较短，反之，反应温度较低时，反应时间相对较长。例如，第一配位反应的反应温度为220℃时，第一配位反应的反应时间可以为15min；第一配位反应的反应温度为100℃时，反应时间可以为60min。
45.在本技术另一些实施例中，包括第一纳米颗粒的溶液的质量浓度为20mg/ml-80mg/ml；包括第一纳米颗粒的溶液的溶剂可以为乙醇；和/或，包括卤素配体的溶液的质量浓度为10mg/ml-100mg/ml。包括卤素配体的溶液的溶剂可以为乙醇。包括卤素配体的溶液浓度过低，加入的卤素离子中含有大量乙醇，则会改变反应体系的极性，导致纳米材料发生沉降；若包括卤素配体的溶液浓度过高，则导致卤素盐分散困难。
46.本技术的实施例提供一种光电器件，包括：依次层叠设置的阳极层、发光层和阴极层，发光层的材料为上述的纳米材料，或者，发光层的材料由上述的纳米材料的制备方法制得。阳极层的材料为本领域已知用于阳极的材料，阴极层的材料为本领域已知用于阴极的材料。阳极层和阴极层的材料例如可以是金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种，金属例如可以是al、ag、cu、mo、au、ba、ca以及mg中的一种或多种；碳材料例如可以是石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的一种或多种；金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，包括ito、fto、ato、azo、gzo、izo、mzo以及amo中的一种或多种，也包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，复合电极包括但不限于是azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio
2/
al/tio2、tio2/ag/tio2以及tio2/al/tio2中的一种或多种。
47.本技术通过在卤素配体与第一纳米颗粒配位之前，先采用有机硒配体与第一纳米颗粒进行配位，在第一纳米颗粒表面形成稳定地有机硒配体覆盖。在后续的卤素离子配位过程中，有机硒配体难以被卤素离子取代，提升了纳米材料的分散稳定性，可避免纳米材料的溶液发生团聚、沉降现象，降低纳米材料的保存及应用难度，进而提升了以纳米材料为发光层材料的光电性能。
48.相应的，本技术的实施例提供一种显示装置，显示装置上述的光电器件。
49.在本技术另一些实施例中，上述提供的第一纳米颗粒可以采用以下方法制备,也可以从市面直接购买得到：
[0050]ⅰ:前体配置过程：
[0051]
a、锌离子前体溶液配制：
[0052]
将设定量的锌化合物、油酸及十八烯依次加入三颈烧瓶中，室温下通入惰性气体，待烧瓶内空气被完全排除后，升温至设定温度，惰性气氛下恒温处理一段时间，使锌化合物完全分散，同时除去溶液中的水分及低沸点杂质，并得到锌离子前体溶液。
[0053]
上述锌化合物可以为醋酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、氯化锌、溴化锌或氧化锌等。锌化合物的浓度范围为1m-0.05m，浓度过高，前体分散、溶解难以进行，浓度过低，导致第一纳米颗粒产率下降，合成效率低。
[0054]
上述油酸、十八烯质量比例范围为1:1-5，两者比例过高，基础溶液黏度较大，反应过程中，阴阳离子混合效率较低，得到的材料均一性较差，两者比例过低，导致第一纳米颗粒产率下降，合成效率低。
[0055]
上述惰性气体可以为氩气或氮气，气体流量范围为50ml/min-300ml/min。若气体流量过低，则耗时较长；若气体流量过高，容易将烧瓶中的原料带出反应体系。
[0056]
上述排空气时间范围为10min-30min，排气时间过短，无法完全除去体系内的氧气，排气时间过长，合成效率下降。
[0057]
上述恒温处理的温度范围为125℃-180℃。若温度过低，则无法完全除去体系内的杂质，若温度过高，则体系内的油酸、十八烯容易随气流逸出反应体系。
[0058]
上述恒温处理的时间范围为30min-90min。若时间过短，无法完全除去体系内的水分及低沸点杂质，若时间过长，合成效率下降。
[0059]
b、镉离子前体溶液配制：
[0060]
将设定量的镉化合物、油酸、十八烯依次加入三颈烧瓶中，室温下通入惰性气体，待烧瓶内空气被完全排除后，升温至一定温度，惰性气氛下恒温处理一段时间，除去溶液中的水分，并确保镉化合物完全溶解，最终得到镉离子前体溶液。
[0061]
上述镉化合物可以为氧化镉、油酸镉、氯化镉、溴化镉或硫酸镉等；上述镉化合物的浓度范围为0.5m-0.05m。若浓度过高，前体分散、溶解难进行；若浓度过低，反应体系中含有大量的溶剂，第一纳米颗粒的产率下降，合成效率低。
[0062]
上述油酸、十八烯比例范围为1:2-15，若两者比例过高，基础溶液黏度较大，反应过程中，阴阳离子混合效率较低，得到的材料均一性较差；若两者比例过低，第一纳米颗粒的产率下降，合成效率低。
[0063]
上述惰性气体可以为氩气或氮气，气体流量范围为50ml/min-300ml/min。若气体流量过低，耗时较长；若气体流量过高，容易将烧瓶中的原料带出反应体系。
[0064]
上述排空气时间范围为10min-30min。若排气时间过短，无法完全除去体系内的氧气，若排气时间过长，合成效率下降。
[0065]
上述恒温处理的温度范围为125℃-250℃。若温度过低，镉化合物分散较慢，且无法完全除去体系内的杂质，若温度过高，体系内的油酸、十八烯容易随气流逸出反应体系。
[0066]
上述恒温处理的时间范围为30min-90min。若时间过短，无法完全除去体系内的水分及低沸点杂质；若时间过长，合成效率下降。
[0067]
c、阴离子前体配制：
[0068]
将设定量的硫粉(s)、三辛基膦(top)依次加入三颈烧瓶中，室温下通入惰性气体，待烧瓶内空气被完全排除后，升温至一定温度，惰性气氛下恒温搅拌，直至硫粉被完全分散，得到s-top前体溶液。
[0069]
上述硫粉可以替换为硒粉、碲粉。
[0070]
上述三辛基膦可以替换为三丁基膦、三己基膦。
[0071]
上述s-top浓度范围为2m-0.1m。若浓度过高，硫粉无法完全分散与三辛基膦中；若浓度过低，合成过程中需要加入大量的s-top，对反应体系温度影响较大，不利于合成过程中的温度恒定。
[0072]
上述惰性气体可以为氩气或氮气，气体流量范围为50ml/min-300ml/min。若气体流量过低，耗时较长；若气体流量过高，容易将烧瓶中的原料带出反应体系。
[0073]
上述硫粉分散溶解温度范围为80℃-200℃。若温度过低，硫粉分散难度大，耗时较长；若温度过高，三辛基膦容易沸腾，影响s-top浓度的准确性。
[0074]ⅱ:第一纳米颗粒合成过程：
[0075]
第一纳米颗粒成核过程：
[0076]
首先，将阳离子溶液升温至反应温度，快速注入阴离子前体溶液，使反应体系瞬间成核，恒温熟化一段时间，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0077]
上述阳离子溶液中锌、镉摩尔比例范围为100:5-20。若两者比例过高，第一纳米颗粒的发光波长过短；若两者比例过低，第一纳米颗粒的发光波长过长。
[0078]
上述成核过程中，阴离子前体可以为硫(s)、硒(se)中的至少一种。
[0079]
上述反应温度范围为250℃-315℃。若反应温度太低，第一纳米颗粒成核相对较慢，得到的第一纳米颗粒粒径分布较宽，第一纳米颗粒的光学性能下降，且反应温度过低，第一纳米颗粒的结晶度不高，导致其光电性能下降。
[0080]
上述成核过程中，阴离子与基础溶液中的镉离子比例范围为100:1-50。若两者比例过高，第一纳米颗粒的发光波长过短；若两者比例过低，第一纳米颗粒的发光波长过长。
[0081]
上述第一纳米颗粒核熟化时间范围为10min-60min。若第一纳米颗粒核熟化时间过短，第一纳米颗粒粒径分布较宽，光学性能不佳；若第一纳米颗粒核熟化时间过长，合成周期过长，不利于实际应用。
[0082]
第一纳米颗粒长壳过程：
[0083]
在反应温度下，以设定的速率向第一纳米颗粒核溶液中注入设定量的阳离子、阴离子前体溶液，在第一纳米颗粒核上包覆壳层。
[0084]
上述长壳过程中，阴离子前体可以为硒(se)、硫(s)中的至少一种，两者之间无特定的比例范围，且第一纳米颗粒壳层结构可以为单层，也可以为多层结构。
[0085]
上述长壳过程中，壳层阴离子与核阴离子的比例范围为1:0.5～3。若两者比例过大，第一纳米颗粒壳层过薄，对核内激子的束缚能力不佳，第一纳米颗粒的量子效率低；若两者比例过低，第一纳米颗粒壳层过厚，材料粒径增加，后续分散难度变大，且材料粒径增加，内部的晶格失配应力增加，第一纳米颗粒的缺陷密度增加，导致其量子效率下降。
[0086]
上述长壳过程中，阴离子投量与镉离子投量摩尔比例范围为1:0-0.15。镉离子含量过高，第一纳米颗粒发光波长过长。
[0087]
上述长壳过程中，阴离子注入速率范围为1mmol/h-5mmol/h。若阴离子注入过慢，第一纳米颗粒合成周期变长，不利于实际生产应用，若阴离子注入过快，阴离子容易与体系内的阳离子独立成核，无法实现壳层生长。
[0088]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0089]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至100℃-220℃温度，注入有机硒配体，利用有机硒配体与第一纳米颗粒进行第一配位反应，硒原子在第一纳米颗粒表面位阻较小的部位发生配体交换，即硒原子与反应体系原有的配体进行交换(如油酸、三辛基膦)，使硒原子通过共价键与第一纳米颗粒表面阳离子结合，恒温反应15min-60min时间，实现有机硒配体与第一纳米颗粒配位。
[0090]
接着，向反应体系中加入卤素配体溶液，利用卤素配体溶液与第一纳米颗粒进行第二配位反应，卤素配体在第一纳米颗粒表面位阻较大的部位发生配体交换，使卤离子通过离子键与第一纳米颗粒表面阳离子结合，恒温反应时间10min-30min，实现卤素配体与第一纳米颗粒的配位,得到纳米材料溶液。
[0091]ⅳ:纯化过程：
[0092]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末。
[0093]
下面结合具体实施例和对比例，对本技术提高纳米材料的分散稳定性进行说明。
[0094]
实施例1
[0095]
本实施例提供一种纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0096]ⅰ:前体配置过程：
[0097]
锌离子前体溶液配制：
[0098]
10mmol的醋酸锌、20ml油酸、80ml十八烯依次加入250ml三颈烧瓶中，室温下通入氩气体，流速为100ml/min，排气15min后，升温至150℃，惰性气氛下恒温处理60min，并得到锌离子前体溶液。
[0099]
镉离子前体溶液配制：
[0100]
10mmol氧化镉(cdo)、10ml油酸、90ml十八烯依次加入250ml三颈烧瓶中，室温下通入氩气体，流速为100ml/min，排气15min后，升温至220℃，恒温搅拌60min，直至氧化镉完全溶解，得到镉离子前体溶液。
[0101]
阴离子前体配制：
[0102]
10mmol硫粉、10ml三辛基膦(top)依次加入50ml三颈烧瓶中，室温下通入氩气，流速为50ml/min，排气15min后，升温至100℃，并在氩气氛下恒温搅拌，直至硫粉被完全分散，得到s-top前体溶液。
[0103]
10mmol硒粉、10ml三辛基膦(top)依次加入50ml三颈烧瓶中，室温下通入氩气，流速为50ml/min，排气15min后，升温至100℃，并在氩气氛下恒温搅拌，直至硒粉被完全分散，得到se-top前体溶液。
[0104]ⅱ:第一纳米颗粒合成过程：
[0105]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol se-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0106]
在300℃下，以2mmol/h速率，向上述第一纳米颗粒溶液中注入1mmolse-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，向第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdznse/znse/zns结构的第一纳米颗粒反应液。
[0107]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0108]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至180℃，注入80mg苯硒酚配体，恒温反应30min，完成第一纳米颗粒与苯硒酚配位。
[0109]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入2ml浓度为50mg/ml的氟化钠(naf)乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液。
[0110]ⅳ:纯化过程：
[0111]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:
0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末，其中，第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100:2.8:2.0。
[0112]
实施例2
[0113]
本实施例提供一种纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0114]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0115]ⅱ:纳米颗粒合成过程：
[0116]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入2mmol s-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0117]
在300℃下，以2mmol/h速率，往第一纳米颗粒核溶液中注入1mmol上述se-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，往第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdzns/znse/zns结构第一纳米颗粒反应液。
[0118]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0119]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至180℃，注入80mg苯硒酚配体，恒温反应30min，完成第一纳米颗粒与苯硒酚配位。
[0120]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入2ml浓度为50mg/ml的氟化钠乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液。
[0121]ⅳ:纯化过程：
[0122]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末，其中，第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：3.6：2.8。
[0123]
实施例3
[0124]
本实施例提供一种纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0125]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0126]ⅱ:第一纳米颗粒合成过程：
[0127]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol s-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0128]
在300℃下，以2mmol/h速率，往上述第一纳米颗粒核溶液中注入1mmol上述se-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，往第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdzns/znse/zns结构第一纳米颗粒反应液。
[0129]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0130]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至180℃，注入80mg苯硒酚配体，恒温反应30min，完成第一纳米颗粒与苯硒酚配位。
[0131]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入2ml浓度为50mg/ml的氟化钠乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液。
[0132]ⅳ:纯化过程：
[0133]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：3.2：2.5。
[0134]
实施例4
[0135]
本实施例提供一种纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0136]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0137]ⅱ:第一纳米颗粒合成过程：
[0138]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol se-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0139]
在300℃下，以2mmol/h速率，往上述第一纳米颗粒核溶液中注入1mmolse-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，向第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdznse/znse/zns结构第一纳米颗粒反应液。
[0140]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0141]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至150℃，注入100mg二苯基二硒配体，恒温反应30min，完成第一纳米颗粒与二苯基二硒配位。
[0142]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入2ml浓度为50mg/ml的氟化钠乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液。
[0143]ⅳ:纯化过程：
[0144]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：4.0：2.1。
[0145]
实施例5
[0146]
本实施例提供一种纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0147]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0148]ⅱ:第一纳米颗粒合成过程：
[0149]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol se-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0150]
在300℃下，以2mmol/h速率，往上述第一纳米颗粒核溶液中注入1mmolse-top前体
溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，往第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdznse/znse/zns结构第一纳米颗粒反应液。
[0151]ⅲ:第一纳米颗粒交换过程：
[0152]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至150℃，注入100mg二苯基二硒配体，恒温反应30min，完成第一纳米颗粒与二苯基二硒配位。
[0153]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入2.5ml浓度为50mg/ml的zncl2乙醇溶液，恒温反应20min，实现氯离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液；
[0154]ⅳ:纯化过程：
[0155]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：3.8：1.8。
[0156]
实施例6
[0157]
与实施例1不同的是，有机硒配体为二甲基二硒醚配体，其他步骤均与实施例1相同。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.8：2.1。
[0158]
实施例7
[0159]
与实施例1不同的是，改变苯硒酚配体的注入量，注入100mg苯硒酚配体，其他步骤均与实施例1相同。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：4.0：2.0。
[0160]
实施例8
[0161]
与实施例1不同的是，改变苯硒酚配体的注入量，注入13mg苯硒酚配体，其他步骤均与实施例1相同。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：0.5：2.3。
[0162]
实施例9
[0163]
与实施例1不同的是，卤素配体为溴化钠，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.8：1.2。
[0164]
实施例10
[0165]
与实施例1不同的是，第一配体的反应温度为100℃，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.5：1.8。
[0166]
实施例11
[0167]
与实施例1不同的是，第一配体的反应温度为80℃，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：0.4：2.9。
[0168]
实施例12
[0169]
与实施例1不同的是，第一配体的反应温度为220℃，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.5：2.0。
[0170]
实施例13
[0171]
与实施例1不同的是，第一配体的反应温度为240℃，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：0.2：2.8。
[0172]
实施例14
[0173]
与实施例1不同的是，第一配体的反应时间为15min，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.6：2.0。
[0174]
实施例15
[0175]
与实施例1不同的是，第一配体的反应时间为10min，其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：2.2：2.3。
[0176]
实施例16
[0177]
与实施例1不同的是，纳米颗粒为cdznses,其他步骤均与实施例1相同，故省略。本实施例得到的纳米材料，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：3.3：2.8。
[0178]
实施例17
[0179]
本实施例提供一种纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0180]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0181]ⅱ:
[0182]
(1)cdznse/znse/zns结构第一纳米颗粒合成过程：
[0183]
向上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol se-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0184]
在300℃下，以2mmol/h速率，向上述第一纳米颗粒溶液中注入1mmolse-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，向第一纳米颗粒核溶液中注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdznse/znse/zns结构的第一纳米颗粒反应液。
[0185]
(2)cdzns/znse/zns结构第一纳米颗粒合成过程：
[0186]
向上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol s-top前体，恒温熟化30min，得到第一纳米颗粒核溶液。
[0187]
在300℃下，以2mmol/h速率，往步骤(2)得到第一纳米颗粒核溶液中注入1mmol上述se-top前体溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，注入1mmols-top前体溶液，生长zns外壳，最终得到cdzns/znse/zns结构第一纳米颗粒反应液。
[0188]ⅲ:第一纳米颗粒配体交换过程：
[0189]
第一纳米颗粒壳层生长完成后，将反应体系降温至180℃，并将两种结构的第一纳米颗粒反应液混合，并搅拌均匀。接着，注入160mg苯硒酚配体，恒温反应30min，完成第一纳
米颗粒与苯硒酚配位。
[0190]
接着，在相同温度下，向反应体系中加入4ml浓度为50mg/ml的氟化钠乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与第一纳米颗粒配位，并完成第一纳米颗粒配体交换过程，得到纳米材料溶液。
[0191]ⅳ:纯化过程：
[0192]
将上述得到的纳米材料溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到纳米材料粉末，其中第一纳米颗粒、有机硒配体与卤素配体的质量比为100：3.0：2.2。
[0193]
对比例提供一种量子点的制备方法，包括以下步骤：
[0194]ⅰ:前体配置过程与实施例1一致。
[0195]ⅱ:量子点合成过程：
[0196]
将上述锌离子前体溶液中注入1mmol镉离子前体溶液，升温至300℃，快速注入3mmol se-top前体，恒温熟化30min，得到量子点核溶液。
[0197]
在300℃下，以2mmol/h速率，往量子点核溶液中注入1mmol上述se-top溶液，生长znse中间壳。接着，以2mmol/h速率，往上述量子点核溶液中注入1mmols-top溶液，生长zns外壳，最终得到cdznse/znse/zns结构量子点反应液。
[0198]ⅲ:量子点配体交换过程：
[0199]
量子点壳层生长完成后，将反应体系降温至180℃，向反应体系中加入2ml浓度为50mg/ml的naf乙醇溶液，恒温反应20min，实现氟离子与量子点材料配位，并完成量子点材料配体交换过程，得到cdznse/znse/zns结构量子点溶液。
[0200]ⅳ:纯化过程：
[0201]
将上述得到的量子点溶液转移至离心管中，并分别加入1:1体积比的正己烷，1:0.8体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀。接着，用正己烷将沉淀物完全分散，并5000rpm离心处理5min，去除沉淀物中的大粒径物质。然后，加入1:0.5体积比的乙醇，10000rpm离心处理5min后，收集离心管底部沉淀，并重新分散于正己烷中。最后，将分散液置于真空干燥箱中，室温下真空干燥，得到量子点材料粉末。
[0202]
ꢀꢀ
plqyeqe溶液状态/(静置60天)实施例196％21.2％无物质析出实施例292％23.5％无物质析出实施例389％18.5％无物质析出实施例492％22.1％无物质析出实施例595％20.8％无物质析出实施例690％18.2％无物质析出实施例797％22.1％无物质析出实施例891％18.6％无物质析出实施例996％21.5％无物质析出
实施例1095％20.2％无物质析出实施例1186％16.5％溶液微弱浑浊实施例1297％22.6％无物质析出实施例1390％18.8％溶液浑浊实施例1496％21.3％无物质析出实施例1594％20.2％无物质析出实施例1667％11.5％无物质析出实施例1795％21.2％无物质析出对比例65％10.2％析出、沉降
[0203]
表1
[0204]
表1为实施例1-17与对比例的性能测试结果对照表。将实施例1-17的纳米材料和对比例的量子点材料分别在溶液状态下静置60天，观察发现实施例1-10、实施例12、实施例14、实施例15、实施例16和实施例17的纳米材料的溶液中均无物质析出；实施例11由于第一配位温度过低，有机硒配体中se-h键断裂难度大，有机硒配体与第一纳米颗粒配位难度变大，导致溶液微弱浑浊；实施例13由于第一配位温度过高，有机硒配体中se-r键断裂，有机硒配体的增溶效果变差，导致溶液浑浊；对比例的量子点材料的溶液中有沉淀析出、沉降，说明对比例的量子点材料发生团聚、沉降现象。
[0205]
由表1可见，本技术的光电性能有明显的提升。由此说明了，本技术提升了纳米材料的分散稳定性，避免纳米材料发生团聚、沉降现象，降低纳米材料的保存及应用难度，进而还提高了以纳米材料为发光层材料的光电性能。
[0206]
以上对本技术提供纳米材料及其制备方法、光电器件及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。