專利名稱：Y型酞菁氧鈦納米粒子及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種Y型酞菁氧鈦納米粒子及其制備方法與其在單層光受體中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
酞菁類化合物是ー類重要的有機半導(dǎo)體材料，廣泛用于靜電印刷核心部件有機光受體的載流子產(chǎn)生材料。除此之外，它們還在有機太陽能電池、薄膜晶體管、有機發(fā)光二極管、圖像傳感器等光電功能體系中有廣泛的應(yīng)用(de la Torre, G. ；Claessens, C. G.；Torres, T. , Chem. Commun. ,2007,2000)。通常,非取代酞菁類材料的光導(dǎo)電性能優(yōu)于取代酞菁類化合物，但其在幾乎所有溶劑中的溶解性與分散性都很差，采用通常的球磨或沉淀等方法制備的酞菁類材料的粒子尺寸約為20 500納米，在不使用添加劑的情況下，它們不能在有機溶劑中分散形成穩(wěn)定的膠體溶液，這使酞菁類材料的應(yīng)用受到很大限制。另一方面，激子在酞菁光導(dǎo)體表面發(fā)生電荷分離的幾率遠大于在體相中的幾率(Niimi，T.；Umeda, M.，J. Phys. Chem. B 2002，106，3657)，而有機半導(dǎo)體中激子擴散距離較短，因此減小酞菁類光導(dǎo)體的尺寸，提高其比表面積也有助于提高其載流子產(chǎn)生效率。我們曾報道了ー種II型酞菁氧f凡(VOPc)和II型酞菁氧鈦(TiOPc) (TiOPc的分子結(jié)構(gòu)式如圖I所示)光導(dǎo)體納米粒子的制備方法(Zhang, X. R. ；ffang, Y. F. ；Ma, Y. ；Ye, Y. C. ；ffang, Y. ；ffu, K.，Langmuir 2006,22,344,Chao,ff. ；Zhang,X. R. ；Xiao,C. ；Liang,D. J. ；ffang,Y. ,J. ColloidInterface Sci.，2008，325，198)，該方法制備的II型VOPc和II型TiOPc納米粒子在沒有添加劑的情況下可以在氯代烷烴或氯代芳烴中分散形成穩(wěn)定的膠體溶液。將此類II型酞菁氧釩和II型酞菁氧鈦納米粒子分散于絕緣樹脂中，我們發(fā)明了一種單層有機光受體(王遠等，中國發(fā)明專利ZL 03100821. 6)，與機能分離型多層光受體(如Stolka，M等，USPatent 4, 265, 990)以及由少量酞菁與大量電荷遷移材料及樹脂構(gòu)成的單層有機光受體(如河原惠美等，JP Patent 7291876-A)相比，僅由酞菁光導(dǎo)體納米粒子與絕緣樹脂組成的正充電單層光受體，不僅結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、穩(wěn)定性高、適用性廣，而且可以避免表面負充電時在空氣中產(chǎn)生較多的臭氧損害操作者健康的問題，是未來有機光受體發(fā)展的重要方向之一。由II型酞菁氧釩或II型酞菁氧鈦納米粒子與絕緣樹脂構(gòu)成的單層光受體的光導(dǎo)電機理既不同于機能分離型多層光受體，也不同于少量酞菁與大量電荷遷移材料及樹脂構(gòu)成的單層有機光受體，為光誘導(dǎo)電子隧穿增強效應(yīng)。此類光受體表現(xiàn)出良好的光導(dǎo)電性能，但其光導(dǎo)電靈敏度和暗衰率的矛盾較突出，即增加II型酞菁氧釩或II型酞菁氧鈦納米粒子的含量，可顯著提高此類單層光受體的光導(dǎo)電靈敏度，但同時也使其暗衰率顯著増加。如何在提高此類單層有機光受體光導(dǎo)電靈敏度的同吋，顯著減小其暗衰率是ー個需要解決的難題。TiOPc由于其晶體中分子堆積方式的多祥性以及優(yōu)良的光導(dǎo)電性能受到廣泛關(guān)注(Law, K. Y.，Chem. Rev. , 1993, 93,499 ；ffeiss, D. S. ；Abkowitz, M.，Chem. Rev. ,2010，110，479)。已有的研究表明TiOPc晶體主要有四種晶型，即I型，II型，Y型，m型，其中Y型酞菁氧鈦(Y-TiOPc)表現(xiàn)出最好的光導(dǎo)電性質(zhì)(Fujimaki, Y. ；Tadokoro, H. ；0da, Y.；Yoshioka, H. ；Homma,T. ；Moriguchi, H. ；ffatanabe, K. ；Konishita, A. ；Hirose, N. ；Itami,A. ；Ikeuchi, S.，J. Imag. Tech.，1991，17，202)，它的光生載流子量子產(chǎn)率在90%以上，遠高于其它酞菁材料。以往技術(shù)在制備Y-TiOPc粒子時，通常先將TiOPc的硫酸溶液加入水中生成TiOPc沉淀，再向經(jīng)干燥(或未經(jīng)干燥)的沉淀中加入晶型調(diào)節(jié)劑進行晶型轉(zhuǎn)化以獲得Y-TiOPc粒子。這種方法一方面易導(dǎo)致晶型轉(zhuǎn)化不完全，使產(chǎn)品中混有較多其它晶型的TiOPc，另ー方面，沉淀中彼此接觸的粒子在晶型轉(zhuǎn)化過程中易發(fā)生界面分子重排形成粒子間的剛性連接或使粒徑増大，使粒子的分散性下降，這些因素給小尺寸Y-TiOPc納米粒子的制備帶來較大困難。中國發(fā)明專利ZL00，124736. 0報道了ー種粒徑為5 20納米的Y-TiOPc納米粒子的制備方法，楊聯(lián)明等使用此類Y-TiOPc納米粒子作為載流子產(chǎn)生材料，以腙類化合物作為載流子傳輸材料制備了光導(dǎo)電性能優(yōu)良的機能分離型多層結(jié)構(gòu)光受體。但是按照該方法制成的Y-TiOPc納米粒子并不能很好地分散于氯代烷烴或氯代芳烴中形成穩(wěn)定的膠體溶液，分散體靜置一段時間即產(chǎn)生大量的沉淀。本發(fā)明人曾嘗試在不添加其它載流子傳 輸材料情況下，將此種納米粒子分散于聚碳酸酯中制成單層有機光受體，但未獲得良好的光導(dǎo)電綜合性能(見比較例2)。本發(fā)明人曾經(jīng)報道了ー種納米級酞菁類有機半導(dǎo)材料的制備方法(王遠等，中國發(fā)明專利ZL 95117928. 4)，采用該方法可以制備粒徑為2 8納米的酞菁納米粒子，但本發(fā)明人的實驗結(jié)果表明使用這種方法制備TiOPc納米粒子時，只能獲得光導(dǎo)電性能較差的II型TiOPc納米粒子，而不能制備出Y型TiOPc納米粒子(見比較例I)。綜上所述，目前還沒有粒徑在2 4納米范圍內(nèi)的Y-TiOPc納米粒子見諸報道，也未見關(guān)于在不使用添加劑時，可以在溶劑中分散形成穩(wěn)定的Y-TiOPc納米粒子膠體溶液的報道。因此，減小Y-TiOPc納米粒子的尺寸并研制在有機溶劑中具有高分散穩(wěn)定性的Y-TiOPc納米粒子是具有重要應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)性的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種Y型酞菁氧鈦納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的Y型酞菁氧鈦納米粒子，其粒徑為2至4納米。上述Y型酞菁氧鈦納米粒子的粒徑,具體可為2. 8-3. 7nm、2. 8-3. 5nm、2. 8-3. 4nm、2. 8-3. lnm、2. 8-2. 9nm、2. 8-3. 0nm、2. 8-3. 2nm、2. 9-3. 7nm、2. 9-3. 5nm、2. 9-3. 4nm、
2.9-3. lnm、2. 9-3. 0nm、2. 9-3. 2nm、3. 0-3. 7nm、3. 0-3. 5nm、3. 0-3. 4nm、3. 0-3. lnm、3.0-3.2nm、3. 1-3.7nm、3. 1-3.5nm、3. 1-3.4nm、3. 1-3. 2nm、3. 2-3.7nm、3. 2-3.5nm、
3.2-3. 4nm、3. 4-3. 7nm、3. 4-3. 5nm 或 3. 5-3. 7nm。本發(fā)明提供的制備上述Y型酞菁氧鈦納米粒子的方法，包括如下步驟I)將酞菁氧鈦溶解于濃硫酸中得到酞菁氧鈦的濃硫酸溶液，將所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液與下述物質(zhì)中的任意ー種混合得到含酞菁氧鈦納米粒子的懸濁液或水溶膠水、稀硫酸、小分子有機化合物的水溶液、表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液；2)向步驟I)所得的懸濁液或水溶膠中加入氯代烷烴和氯代芳烴中的至少ー種進行萃取，與此同時實現(xiàn)將酞菁氧鈦粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型，體系下層的有機相為Y型酞菁氧鈦納米粒子的膠體溶液；3)取出所述步驟2)萃取完畢所得位于下層的有機相，加水洗滌后靜置，再加入與水和氯代烷烴均互溶或與水和氯代芳烴均互溶的溶劑使所述Y型酞菁氧鈦納米粒子沉淀，干燥后得到所述Y型酞菁氧鈦納米粒子的粉末。上述步驟(I)中，所述小 分子有機化合物選自甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、こニ醇和丙酮中的至少ー種；所述表面活性劑的結(jié)構(gòu)通式為R(OCH2CH2O)nR'其中，R為烷基，R’為烷基或氫，n為4 1000的整數(shù)，該表面活性劑具體可為聚氧こ烯(23)基十二烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)nR'其中，R為正十二烷基，R’為氫，n為23，該化合物的商品名為Brij35)或聚氧こ烯(20)基十八烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)nR’，其中，R為正十八烷基，R’為氫，n為20，該化合物的商品名為Bri j78);所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液中酞菁氧鈦的濃度為0. I 60g/L，具體可為5-50g/L、5-25g/L或25_50g/L，優(yōu)選I 50g/L，所述濃硫酸的質(zhì)量百分濃度為90% 98%，優(yōu)選95% 98%;所述稀硫酸的質(zhì)量百分濃度為0. 1% 50%，具體可為18-50% ;所述表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液中，所述表面活性劑的濃度均為0. I 60g/L，具體可為l-3g/L或3-50g/L，優(yōu)選均為I 50g/L ;所述小分子有機化合物的水溶液中，小分子有機化合物的體積百分比為0. 1% 70%，優(yōu)選0. 1% 50% ;所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液與下述物質(zhì)中的任意ー種的體積比均為I : 5 I : 2000，優(yōu)選均為I : 10 I : 50 :所述水、稀硫酸、小分子有機化合物的水溶液、表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液；所述混合步驟中，溫度為-40 40°C，具體可為 0-5°C、_20 -15°C 或-40 _30°C，優(yōu)選-20 10°C ；上述步驟(2)中，所述氯代烷烴選自I，2-ニ氯こ烷、I，I-ニ氯こ烷、ニ氯甲烷和三氯甲烷中的至少ー種；所述氯代芳烴選自氯代苯、鄰ニ氯苯、對ニ氯苯和間ニ氯苯中的至少一種；所述步驟I)所得懸濁液或水溶膠與氯代烷烴或氯代芳烴的體積比為10 I I 10，具體可為 I : 5-400、I 5-200、I 5-160、I 5-80,1 5-40,1 5-16,
I 16-400、I 16-200、I 16-160、I 16-80、I 16-40、I 40-400、I 40-200、
I 40-160、I 40-80、I 80-400、I 80-200、I 80-160、I 160-400、I 160-200或 I : 200-400，優(yōu)選 I : I I : 5。上述步驟(3)中，所述與水和氯代烷烴均互溶或與水和氯代芳烴均互溶的溶劑均選自甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、こニ醇、丙三醇、丙酮、N，N-ニ甲基甲酰胺和ニ甲基亞砜中的至少ー種。所述步驟3)的沉淀步驟中，溫度為-20 40°C，優(yōu)選0 25°C ;所述干燥步驟中，溫度為0 40°C，優(yōu)選10 30°C。上述方法還可包括如下步驟在步驟I)之后，步驟2)之前，除去步驟I)所得的懸濁液或水溶膠中的部分分散劑(如硫酸水溶液、所述小分子化合物的水溶液，表面活性劑的水溶液等)以方便后續(xù)處理，被除去的分散劑可占所述懸濁液或水溶膠的總質(zhì)量的80% 95% ；由于步驟(3)用水洗滌步驟之后，可能會發(fā)生乳化現(xiàn)象，需要對體系進行破乳、分相以利于分離，故上述本發(fā)明提供的制備Y型酞菁氧鈦納米粒子的方法，還包括如下步驟在所述步驟3)加水洗滌步驟中發(fā)生乳化現(xiàn)象時，加入能與水和氯代烷烴或水和氯代芳烴互溶的溶劑使體系破乳、分相，以利于分離。按照上述方法制備的Y型酞菁氧鈦納米粒子分散于氯代烷烴或氯代芳烴中形成的膠體溶液，也屬于本發(fā)明的保護范圍。該膠體溶液中，所述氯代烷烴選自1，2_ ニ氯こ烷、1，I-ニ氯こ烷、ニ氯甲烷和三氯甲烷中的至少ー種；所述氯代芳烴選自氯代苯、鄰ニ氯苯、對ニ氯苯和間ニ氯苯中的至少ー種；所述膠體溶液中，Y型酞菁氧鈦納米粒子的濃度為0. 01 150g/L，優(yōu)選 0. 5 130g/L。本發(fā)明的另ー個目的是提供所述Y型酞菁氧鈦納米粒子作為有機光導(dǎo)材料在單層光受體方面的應(yīng)用。該單層光受體由絕緣樹脂和分散于其中的權(quán)利要求1-3所述的Y型酞菁氧鈦納米粒子構(gòu)成。所述絕緣樹脂選自聚碳酸酷、聚烯烴、聚苯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺中的至少ー種。所述單層光受體中Y型酞菁氧鈦納米粒子的質(zhì)量百分含量為10% 40%，具體可為15-20%或20-35%，優(yōu)選15% 35%。本發(fā)明人曾發(fā)明了包括II型TiOPc在內(nèi)的ー些小尺寸酞菁光導(dǎo)體納米簇，它們具有良好的光導(dǎo)電性能。本發(fā)明人的研究表明，并非所有晶型的TiOPc納米粒子均可在氯代烷烴或氯代芳烴中分散形成穩(wěn)定的膠體溶液，例如，m型TiOPc就不具備上述性質(zhì)。Y-TiOPc 的結(jié)構(gòu)至今仍不清楚，這種亞穩(wěn)態(tài)Y-TiOPc與其它晶型的TiOPc相比，一個顯著的區(qū)別是Y-TiOPc晶體中含有大量水分子(Okada, 0. ；Klein, M. L.，PCCP2001,3,1530)，而小尺寸亞穩(wěn)態(tài)有機半導(dǎo)體的相變溫度又較低，因此，2 4納米的Y-TiOPc能否穩(wěn)定存在，其在氯代烷烴或氯代芳烴中能否分散形成穩(wěn)定的膠體溶液，在本發(fā)明之前均無法預(yù)知。本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子制備方法的特征為以氯代烷烴或氯代芳烴將TiOPc納米粒子萃取到有機相中形成TiOPc納米粒子的膠體溶液，與此同時將TiOPc的晶型轉(zhuǎn)化為Y型。在本發(fā)明的晶型轉(zhuǎn)化過程中，TiOPc納米粒子處于彼此分離狀態(tài)，避免了 TiOPc粒子表面分子重排導(dǎo)致粒子之間形成剛性的連接或粒徑増大，這是所制備的Y-TiOPc納米粒子可以在氯代烷烴或氯代芳烴中分散形成穩(wěn)定膠體溶液的重要原因之一。此外，與其它Y-TiOPc粒子的制備方法相比，本發(fā)明提供的制備方法還有另ー個突出優(yōu)點，即利用特殊的沉淀和Y-型晶粒形成條件，可以制備不含m型TiOPc等雜晶粒子的高純度Y-TiOPc納米粒子(見實施例I)。作為本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子的應(yīng)用，本發(fā)明提供的基于本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子的單層光受體解決了以往由酞菁與絕緣樹脂構(gòu)成的單層有機光受體難以同時實現(xiàn)高光導(dǎo)電靈敏度與高荷電能力的難題，這是無法根據(jù)已有知識簡單推知的。本發(fā)明提供的單層光受體的優(yōu)異的靜電印刷性質(zhì)與以下因素密切相關(guān)1)本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子在所述溶劑和絕緣樹脂混合物中的分散穩(wěn)定性很高，在涂布液干燥時不易聚集形成暗導(dǎo)電通道；2)本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子具有明顯的量子尺寸效應(yīng)，與大粒子相比其半導(dǎo)體禁帶寬度大， 從而使電子因熱激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶的幾率減小，有利于提高荷電能力；3)分散于絕緣樹脂中的本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子之間具有強的光誘導(dǎo)電子隧穿增強效應(yīng)。


圖I為TiOPc的分子結(jié)構(gòu)式。圖2為實施例I萃取后的膠體溶液的紫外-可見吸收光譜圖。圖3為實施例I制備的Y-TiOPc納米粒子粉末的X射線粉末衍射圖。圖4為實施例I制備的Y-TiOPc納米粒子的透射電子顯微鏡照片。圖5為實施例I制備的Y-TiOPc納米粒子在1，2_ ニ氯こ烷膠體溶液中的紫外-可見吸收光譜圖。圖6為比較例I制備的TiOPc納米粒子粉末的X射線粉末衍射圖。圖7為實施例3制備的Y-TiOPc納米粒子粉末的X射線粉末衍射圖。圖8為實施例3制備的Y-TiOPc納米粒子的透射電子顯微鏡照片。圖9為實施例14制備的單層光受體膜的光衰曲線圖。圖10為比較例2制備的單層光受體膜的光衰曲線圖。
具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進ー步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所述材料如無特別說明均可以從公開商業(yè)途徑購買得至IJ。實施例I、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將該濃硫酸溶液滴加到2L水中得到懸濁液，該過程的溫度控制在0 5°C，離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去該懸濁液中90%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到體系下層的有機相中形成藍色的TiOPc納米粒子的1，2-ニ氯こ烷膠體溶液；取少量該膠體溶液測其紫外-可見吸收光譜如圖2所示，其中位于SOOnm的Y-TiOPc特征吸收帶清晰可見。3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程5次，靜置，在0 5°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，將得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，即得到本發(fā)明Y型TiOPc納米粒子205mg。X-射線粉末衍射(XRD)分析(見圖3)表明，本實施例制備得到的TiOPc的晶型為Y型。不同于許多專利報道的Y型TiOPc產(chǎn)品的XRD譜圖，本實施例制備的Y-TiOPc產(chǎn)品的XRD譜圖中看不到位于23. 5° (2 0)處的m型TiOPc的特征衍射峰(Enokida，T.；Hirohashi, R. ；Nakamura, T. , J. Imaging Sci.，1990, 34, 234),可見采用本發(fā)明提供的方法能夠制備出不含m型TiOPc雜晶粒子的高純度Y-TiOPc納米粒子。采用F20型透射電子顯微鏡(TEM)對所制備的Y-TiOPc納米粒子進行了表征(電鏡照片如圖4所示)，結(jié)果表明本實施例制備得到的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. lnm。將此Y-TiOPc納米粒子粉末置于1，2-ニ氯こ烷中(Y-TiOPc納米粒子的濃度分別為IX 10_2、10和150g/L)，超聲分散即可得到穩(wěn)定的Y-TiOPc納米粒子膠體溶液。該膠體溶液的紫外-可見吸收光譜如圖5所示。比較圖2與圖5的吸收峰形與峰位可以發(fā)現(xiàn)二者沒有明顯的差別。將所得TiOPc納米粒子的1，2_ ニ氯こ烷膠體溶液在常溫下干燥，所得固體的XRD譜顯示其為Y型TiOPc。上述實驗結(jié)果說明，當TiOPc粒子被萃取到體系下層的有機相中形成膠體溶液吋，TiOPc納米粒子的晶型已經(jīng)轉(zhuǎn)化成Y型。比較例I按照中國發(fā)明專利ZL 95117928. 4提供的方法制備TiOPc納米粒子，具體實施方法如下I)取150mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到溶有2. 4g聚氧こ烯(23)基十二烷基醚(商品名為Bri j35)的500mL 0°C水中，得到穩(wěn)定的水溶膠，這ー過程的溫度控制在0 5°C ;2)將上述水溶膠置于超濾器中，在攪拌下超濾，當超濾器中水溶膠被濃縮為原水溶膠體積的20 %時再向其中加水繼續(xù)超濾，重復(fù)這ー過程直至濾出液由酸性變?yōu)橹行?，繼續(xù)超濾將水溶膠的濃縮至約20mL后取出；3)在攪拌下向取出的水溶膠中加入20mL丙酮使其破乳、沉淀，離心取下層固體 (轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)，用水和丙酮交替洗滌5次，在室溫下干燥后即得TiOPc納米粒子粉末。所得TiOPc納米粒子粉末的XRD圖譜(圖6)顯示，采用這種方法制備的TiOPc納米粒子的晶型為II型。實施例2、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于5mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到800mL H2O中得到懸濁液，該過程的溫度控制在0 5°C ;2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，重復(fù)此過程3次，靜置，在10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下對所得膠體溶液離心20分鐘使TiOPc納米粒子沉淀，將該下層沉淀在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的TiOPc納米粒子33mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。由于在本實施例的實施過程中并沒有加入互溶溶剤，其結(jié)果表明，在本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子的制備方法中，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成膠體溶液的同吋，實現(xiàn)了將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. 2nm。實施例3、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取240mg TiOPc溶解于4mL質(zhì)量百分濃度為98 %的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到SOOmL處于-20°C的18%稀硫酸中得到懸濁液，該過程的溫度控制在-20 -15°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中95%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程5次，靜置；在0 5°C下，邊攪拌邊向所得下層的藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子 186mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜(圖7)顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為2. 8nm (如圖8所示)。實施例4、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于5mL質(zhì)量百分濃度為95%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到2L H2O中得到懸濁液，該過程的溫度控制在0 5°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中90%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL鄰ニ氯苯，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機膠體溶液，重復(fù)此過程5次，靜置；在20 25°C下，邊攪拌邊向下層所得藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米 粒子177mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為2. 9nm。實施例5、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98 %的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到SOOmL處于-20°C的50 %稀硫酸中得到懸濁液，該過程的溫度控制在-20 -15°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中80%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL丙酮使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程5次，靜置；在0 5°C下，邊攪拌邊向下層所得藍色有機相中加入丙酮150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子 208mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. 3nm。實施例6、Y-TiOPc納米粒子的制備I、取250mg TiOPc溶解于5mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到2L H2O中得到懸濁液，該過程的溫度控制在0 5°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中80%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL鄰ニ氯苯，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入70mL N，N-ニ甲基甲酰胺使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相；重復(fù)此過程5次，靜置；在20 25°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入N，N-ニ甲基甲酰胺200mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子161mg。
本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. Onm。實施例7、Y-TiOPc納米粒子的制備I、取290mg TiOPc溶解于160mL質(zhì)量百分濃度為90%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到800mL H2O中得到懸濁液，該過程的溫度控制在O 5°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中80%的分散液水；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入400mL鄰ニ氯苯，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入SOmL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相；重 復(fù)此過程5次，靜置；在20 25 °C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子 222mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. 4nm。實施例8、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到溶有2. 4g聚氧こ烯(23)基十二烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)ぶ’，其中，1 為正十ニ烷基，1 ’為氫，n為23，該化合物的商品名為Brij35)的800mL (TC水中，得到穩(wěn)定的水溶膠，這ー過程的溫度控制在O 5°C，將上述水溶膠置于超濾器中超濾，使超濾器中水溶膠濃縮為原水溶膠體積的20%后將其取出；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL鄰ニ氯苯，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程5次，靜置；在O 5 °C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子180mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為2. 8nm。實施例9、Y-TiOPc納米粒子的制備I、取250mg TiOPc溶解于IOmL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到溶有2. 4g聚氧こ烯(20)基十八烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)ぶ’，其中，1 為正十八烷基，1 ’為氫，n為20，該化合物的商品名為Bri j78)的800mL (TC水中，得到穩(wěn)定的水溶膠，這ー過程的溫度控制在O 5°C，將上述水溶膠置于超濾器中超濾，使超濾器中的水溶膠被濃縮為原水溶膠體積的20%后將其取出；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL丙酮使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程數(shù)次，靜置；在O 5°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入丙酮150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子193mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. 7nm。實施例10、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為95%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到溶有0. 8g聚氧こ烯(23)基十二烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)ぶ’，其中，1 為正十ニ烷基，1 ’為氫，n為23，該化合物的商品名為Brij35)為的800mL 0°C水中，得到穩(wěn)定的水溶膠，這ー過程的溫度控制在0 5°C，將上述水溶膠置于超濾器中超濾，使超濾器中水溶膠濃縮為原水溶膠體積的20%后將其取出；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL鄰ニ氯苯，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程5次，靜置；在0 5 °C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子166mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為2. 8nm。實施例11、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于IOmL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到溶有40g聚氧こ烯(20)基十八烷基醚(該化合物的結(jié)構(gòu)式為R(OCH2CH2O)ぶ’，其中，1 為正十八烷基，1 ’為氫，n為20，該化合物的商品名為Bri j78)的800mL (TC水中，得到穩(wěn)定的水溶膠，這ー過程的溫度控制在0 5°C，將上述水溶膠置于超濾器中超濾，使超濾器中的水溶膠被濃縮為原水溶膠體積的20%后將其取出；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mL 1，2_ ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL丙酮使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相，重復(fù)此過程數(shù)次，靜置；在0 5°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入丙酮150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子177mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. 5nm。實施例12、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到800mL 30%甲醇水溶液中得到懸濁液，該過程的溫度控制在_20 _15°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中90%的分散液甲醇水溶液；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mLl，2-ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水、洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相；重復(fù)此過程5次，靜置；在20 25°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入甲醇150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子 216mg。本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為2. 8nm。實施例13、Y-TiOPc納米粒子的制備I)取250mg TiOPc溶解于50mL質(zhì)量百分濃度為98 %的濃硫酸中，在攪拌下將此濃硫酸溶液滴加到800mL 50%こニ醇水溶液中得到懸濁液，該過程的溫度控制在-40 -30°C，通過離心(轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分，離心時間5分鐘)除去懸濁液中85%的分散液こニ醇水溶液；2)在攪拌下向步驟I)所得懸濁液中加入200mLl，2-ニ氯こ烷，將TiOPc粒子萃取到有機相中形成藍色膠體溶液，與此同時實現(xiàn)將TiOPc粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型；3)取出步驟2)萃取完畢體系下層的藍色有機相，在攪拌下向其中加入IOOmL水洗滌，當混合液發(fā)生乳化時加入50mL甲醇使其破乳、分相，再取出下層的藍色有機相；重復(fù)此過程5次，靜置；在20 25°C下，邊攪拌邊向下層藍色有機相中加入丙酮150mL使TiOPc納米粒子沉淀，得到的藍色沉淀物在室溫下干燥，得到本發(fā)明提供的Y-TiOPc納米粒子 170mgo本實施例制備的TiOPc納米粒子的XRD譜顯示其晶型為Y型。TEM表征結(jié)果表明所制備的Y-TiOPc納米粒子的粒徑主要分布在2 4nm范圍內(nèi)，平均粒徑為3. Onm。實施例14、單層光受體的制備取實施例I制備的Y-TiOPc納米粒子粉末12mg加入0. 2mL 1，2_ ニ氯こ烷，在O 5°C下超聲10分鐘得到穩(wěn)定的膠體溶液。向此膠體溶液中加入350mg溶有聚碳酸酯Z-300(產(chǎn)品編號為PCZ-300，購自日本三菱瓦斯化學公司，平均分子量30000)的1，2_ ニ氯こ烷溶液(濃度為200g/L)，在25°C下攪拌3小時制得分散穩(wěn)定性優(yōu)良的光導(dǎo)體涂布液。以帶有凹槽(深度為0. 2mm)的聚四氟こ烯刮板使涂布液均勻地在鋁片上鋪展成膜，自然干燥后于60°C下干燥3小時即制得本發(fā)明提供的單層光受體，該單層光受體膜的厚度為20微米，其中TiOPc的質(zhì)量百分含量為20%。比較例2:取按照中國發(fā)明專利ZLOO，124736. O提供的方法制備的Y-TiOPc粉末12mg加入0. 2mL 1，2-ニ氯こ烷，在O 5°C下超聲10分鐘。向此溶液中加入350mg溶有PCZ-300的1，2-ニ氯こ烷溶液(濃度為200g/L)，在25°C下攪拌3小時制得涂布液。以帶有凹槽(深度為0. 2mm)的聚四氟こ烯刮板使涂布液均勻地在鋁片上鋪展成膜，自然干燥后于60°C下干燥3小時即制得與實施例14中TiOPc含量相同的單層光受體膜。改變Y-TiOPc納米粒子的用量可以制備不同TiOPc含量的光受體膜，舉例如下。實施例15、單層光受體的制備 取實施例6制備的Y-TiOPc納米粒子粉末8. 5mg加入0. 2mL鄰ニ氯苯，在O 5°C下超聲10分鐘得到穩(wěn)定的膠體溶液。向此膠體溶液中加入350mg溶有PCZ-300的鄰ニ氯苯溶液(濃度為200g/L)，在25°C下攪拌6小時制得分散穩(wěn)定性優(yōu)良的光導(dǎo)體涂布液。以帶有凹槽(深度為o. 2mm)的聚四氟こ烯刮板使涂布液均勻地在鋁片上鋪展成膜，自然干燥后于60°C下干燥3小時即得到本發(fā)明提供的單層光受體，該單層光受體膜的厚度為20微米，其中TiOPc的質(zhì)量百分含量為15%。實施例16、單層光受體的制備取實施例7制備的Y-TiOPc納米粒子粉末26mg加入0. 2mL 1，2-ニ氯こ烷，在0 5°C下超聲10分鐘得到穩(wěn)定的膠體溶液。向此膠體溶液中加入350mg溶有平均分子量為35000的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的1，2-ニ氯こ烷溶液(濃度為200g/L)，在25°C下攪拌3小時，制得分散穩(wěn)定性優(yōu)良的光導(dǎo)體涂布液。以帶有凹槽(深度為0.2mm)的聚四氟こ烯刮板使涂布液均勻地在鋁片上鋪展成膜，自然干燥后于60°C下干燥3小時即得到本發(fā)明提供的單層光受體，該單層光受體膜的厚度為20微米，其中TiOPc的質(zhì)量百分含量為35%。單層光受體光電性能的測試 使用EPA-8200型靜電分析儀，以正充電模式對單層光受體的光導(dǎo)電性能進行測試(通過濾光片截取波長為780nm的光，功率為I. Oy W，電暈放電器電壓在+4. 8kV至+5. 8kV之間調(diào)節(jié)，使光受體的最高充電電位在+500V至+600V之間)?；诒景l(fā)明Y-TiOPc納米粒子構(gòu)成的單層光受體與比較例制備的單層光受體的光導(dǎo)電性能列于表I。表I、基于本發(fā)明Y-TiOPc納米粒子與相關(guān)比較例制備的單層光受體的光導(dǎo)電性倉泛
權(quán)利要求
1.ー種Y型酞菁氧鈦納米粒子，其特征在于所述Y型酞菁氧鈦納米粒子的粒徑為2 4納米。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米粒子，其特征在于所述Y型酞菁氧鈦納米粒子可在氯代烷烴或氯代芳烴中分散形成穩(wěn)定的膠體溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米粒子，其特征在于所述Y型酞菁氧鈦納米粒子是按照權(quán)利要求4 8任一所述方法制備而得。
4.ー種制備權(quán)利要求1-3任一所述Y型酞菁氧鈦納米粒子的方法，包括如下步驟 1)將酞菁氧鈦溶解于濃硫酸中得到酞菁氧鈦的濃硫酸溶液，將所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液與下述物質(zhì)中的任意ー種混合得到含酞菁氧鈦納米粒子的懸濁液或水溶膠水、稀硫酸、小分子有機化合物的水溶液、表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液； 2)向步驟I)所得的懸濁液或水溶膠中加入氯代烷烴和氯代芳烴中的至少ー種進行萃取，與此同時實現(xiàn)將酞菁氧鈦粒子的晶型轉(zhuǎn)化為Y型，體系下層的有機相為Y型酞菁氧鈦納米粒子的膠體溶液； 3)取出所述步驟2)萃取完畢所得位于下層的有機相，加水洗滌后靜置，再加入與水和氯代烷烴均互溶或與水和氯代芳烴均互溶的溶劑使所述Y型酞菁氧鈦納米粒子沉淀，干燥后得到所述Y型酞菁氧鈦納米粒子的粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干所述步驟I)中，所述小分子有機化合物選自甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、こニ醇和丙酮中的至少ー種；所述表面活性劑的結(jié)構(gòu)通式為R (OCH2CH2O)nR'其中，R為烷基，R’為烷基或氫，n為4 1000的整數(shù)； 所述步驟2)中，所述氯代烷烴選自1，2_ ニ氯こ烷、1，1_ ニ氯こ烷、ニ氯甲烷和三氯甲烷中的至少ー種；所述氯代芳烴選自氯代苯、鄰ニ氯苯、對ニ氯苯和間ニ氯苯中的至少ー種； 所述步驟3)中，所述與水和氯代烷烴均互溶或與水和氯代芳烴均互溶的溶劑均選自甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、こニ醇、丙三醇、丙酮、N，N-ニ甲基甲酰胺和ニ甲基亞砜中的至少ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在干所述步驟I)中，所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液中酞菁氧鈦的濃度為0. I 60g/L，優(yōu)選I 50g/L，所述濃硫酸的質(zhì)量百分濃度為90% 98%，優(yōu)選95% 98% ;所述稀硫酸的質(zhì)量百分濃度為0.1% 50% ;所述表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液中，所述表面活性劑的濃度均為0. I 60g/L，優(yōu)選均為I 50g/L ;所述小分子有機化合物的水溶液中，小分子有機化合物的體積百分比為0. I % 70%，優(yōu)選0. I % 50%;所述酞菁氧鈦的濃硫酸溶液與下述物質(zhì)中的任意ー種的體積比均為I : 5 I : 2000，優(yōu)選均為I : 10 I : 50 :所述水、稀硫酸、小分子有機化合物的水溶液、表面活性劑的水溶液和表面活性劑的稀硫酸溶液； 所述步驟2)中，所述步驟I)所得懸濁液或水溶膠與氯代烷烴或氯代芳烴的體積比為10 : I I : 10，優(yōu)選 I : I I : 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6所述的方法，其特征在干所述步驟I)的混合步驟中，溫度為-40 40°C，優(yōu)選-20 10°C ; 所述步驟3)的沉淀步驟中，溫度為-20 40°C，優(yōu)選0 25°C;所述干燥步驟中，溫度為0 40°C，優(yōu)選10 30°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一所述的方法，其特征在于所述制備權(quán)利要求1-3任一所述Y型酞菁氧鈦納米粒子的方法還包括如下步驟 在所述步驟I)之后，所述步驟2)之前，除去所述步驟I)所得的懸濁液或水溶膠中的部分分散劑；被除去的分散劑占所述懸濁液或水溶膠的總質(zhì)量的80% 95% ； 在所述步驟3)加水洗滌步驟中發(fā)生乳化現(xiàn)象時，加入能與水和氯代烷烴或水和氯代芳烴互溶的溶劑使體系破乳、分相，以利于分離。
9.權(quán)利要求1-3任一所述Y型酞菁氧鈦納米粒子分散于氯代烷烴或氯代芳烴中形成的膠體溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠體溶液，其特征在干所述氯代烷烴選自1，2_ニ氯こ烷、1，I-ニ氯こ烷、ニ氯甲烷和三氯甲烷中的至少ー種；所述氯代芳烴選自氯代苯、鄰ニ氯苯、間ニ氯苯和對ニ氯苯中的至少ー種；所述膠體溶液中，Y型酞菁氧鈦納米粒子的濃度為 0. 01 150g/L，優(yōu)選 0. 5 130g/L。
11.權(quán)利要求1-3任一所述的Y型酞菁氧鈦納米粒子作為有機光導(dǎo)材料在單層光受體方面的應(yīng)用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的應(yīng)用，其特征在于所述單層光受體由絕緣樹脂和分散于所述絕緣樹脂中的權(quán)利要求1-3任一所述Y型酞菁氧鈦納米粒子構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的應(yīng)用，其特征在于所述絕緣樹脂選自聚碳酸酷、聚烯烴、聚苯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺中的至少ー種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11 13任一所述的應(yīng)用，其特征在于所述單層光受體中，Y型酞菁氧鈦納米粒子的質(zhì)量百分含量為10% 40%，優(yōu)選15% 35%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粒徑為2～4nm的Y型酞菁氧鈦納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。該方法包括如下步驟將酞菁氧鈦濃硫酸溶液與水或稀硫酸，或溶有表面活性劑的水或稀硫酸，或小分子有機化合物的水溶液混合，向所形成的懸濁液或水溶膠中加入氯代烴把酞菁氧鈦萃取到有機相中形成Y型酞菁氧鈦納米粒子的膠體溶液，上述納米粒子經(jīng)洗滌、干燥得到所述Y型酞菁氧鈦納米粒子粉末。此類納米粒子粉末可在氯代烴中分散形成穩(wěn)定的膠體溶液，為解決Y型酞菁氧鈦分散性差的問題提供了變通的途徑。將本發(fā)明提供的Y型酞菁氧鈦納米粒子分散于絕緣樹脂中構(gòu)成的單層光受體在表面正充電模式下表現(xiàn)出優(yōu)異的光導(dǎo)電綜合性能，可用于靜電印刷等領(lǐng)域。
文檔編號B82Y40/00GK102653679SQ20111005292
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者彭文聯(lián), 梁德建, 王遠 申請人:北京大學