專利名稱：一種納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及新型α、β晶型無金屬酞菁制備技術，所制備的α、β晶型無金屬酞菁可應用于激光光導體領域。
背景技術：
光導材料是一種重要的信息功能材料，近年來在靜電復印機、電子制版、激光打印、輕印刷等辦公自動化技術領域得到廣泛的應用。有機光導(Organic Photoconductive,簡稱OPC)材料與無機光導材料相比，具有成本低、制備簡單、毒性小、波譜敏感范圍廣、可以通過結構設計以優(yōu)化性能等優(yōu)點。隨著光電技術的發(fā)展，對感光鼓的成像速度和成像質量的要求越來越高，增強有機光導材料的感光性能成為人們研究的方向。電荷產生材料(H2Pc)是一種很好的有機光導材料，它以低毒、廉價、熱穩(wěn)定性好光穩(wěn)定性強、在近紅外區(qū)(700 800nm)具有很強的吸收和載流子產生效率高等優(yōu)點收到人們的廣泛關注。通過研究發(fā)現，無金屬酞菁與其它酞菁化合物類似，具有多種不同的結晶形式:α型、β型、X型、τ型等，其中a、P -H2Pc光敏性較強，暗衰率(Rd)和殘余電位(Vr)低，穩(wěn)定性較好，適合制備使用大功率激光器的數字復印機和高速激光打印機的光導鼓。同時，材料的粒子大小對光敏性能有著非常重要的影響。因此，制備納米α、β -H2Pc是改善其光敏性能有效性能手段。目前，在現有的納米a、P-H2Pc制備技術中，通常是溶劑誘導法和球磨法。溶劑誘導法需要消耗有機溶劑，誘導時間較長并且對溶劑環(huán)境產生污染；球磨法不但需要有機溶劑而且費時較長，后處理過程繁瑣。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法，本發(fā)明制備過程簡單，制備時間短，不需要有機溶劑，減少了后處理的繁瑣過程。本發(fā)明提供一種納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法，具體技術方案如下:I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備H2Pc粒子；2)H2Pc粒子在惰性氣體氣氛或還原氣體氣氛中，用管式爐或氣氛爐，以I 20°C /min升到100 600°C，在溫度的最大點保溫轉型1.5 5.0h ;3)經液氮淬冷快速冷卻或自然降溫緩慢降溫方式制備成H2Pc納米晶體，粒徑范圍90 230nm ;其中在245 275°C得到的是a -H2Pc,在300 450°C得到的是β -H2Pc0所述步驟I)干燥方式優(yōu)選為真空冷凍干燥。所述步驟2)氣氛優(yōu)選為惰性氣體。所述步驟2)保溫爐優(yōu)選為管式爐。所述步驟2)保溫溫度優(yōu)選為245 450°C。所述步驟2)升溫速率優(yōu)選為5 15°C /min。所述步驟2)保溫時間優(yōu)選為1.5 4.0h。
所述步驟3)冷卻方式優(yōu)選為液氮淬冷。本發(fā)明提供的納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法，可以克服傳統(tǒng)方法的缺陷即浪費有機溶劑，制備納米粒子球磨時間長，后處理過程繁瑣，原料損失多等。本發(fā)明用保溫轉型方法制備的納米α、β晶型無金屬酞菁具有晶體形狀規(guī)則、大小均勻且不用有機溶劑不產生原料損失。


圖1為采用實例I制得的納米a -H2Pc的X射線衍射圖；圖2為采用實例6制得的納米β -H2Pc的X射線衍射圖；圖3為采用實例I制得的納米a -H2Pc的光電性能曲線圖；圖4為采用實例6制得的納米β -H2Pc的光電性能曲線圖。
具體實施例方式實例I 4得到的是a -H2Pc,實例5 10得到的是β -H2Pc實例1
(1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氬氣氛圍的管式爐中，以15°C /min升到245°C，保溫
1.5h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為96nm的a -H2Pc0如圖1所示實例I制備的納米a -H2Pc的X射線衍射圖；圖3為采用實例I制備的納米a -H2Pc的光電性能曲線實例2(1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氬氣氛圍的箱式氣氛爐中，以5°C /min升到275°C，保溫
2.5h ；(3)經自然冷卻溫度降至室溫，得到平均粒徑約為124nm的a -H2Pc0實例3(1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氫氣氛圍的管式爐中，以10°C /min升到260°C，保溫
2.75h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為150nm的a -H2Pc0實例4(1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氫氣氛圍的箱式氣氛爐中，以10°C /min升到245°C，保溫
4.0h ；(3)經自然冷卻溫度降至室溫，得到平均粒徑約為171nm的a -H2Pc0實例5(1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氫氣氛圍的管式爐中，以15°C /min升到300°C，保溫1.5h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為90nm的β -H2Pc0實例6(I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氬氣氛圍的管式爐中，以15°C /min升到350°C，保溫
2.5h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為106nm的β -H2Pc ；如圖2所示實例6制備的納米β -H2Pc的X射線衍射圖；圖4為采用實例6制備的納米P-H2Pc的光電性能曲線

實例7(I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氫氣氛圍的箱式氣氛爐中，以5°C /min升到400°C，保溫2.5h ；(3)經自然冷卻溫度降至室溫，得到平均粒徑約為124nm的β -H2Pc0實例8(I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氬氣氛圍的箱式氣氛爐中，以10°C /min升到375°C，保溫
2.75h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為150nm的β -H2Pc0實例9(I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氫氣氛圍的管式爐中，以10°C/min升到350°C，保溫3.5h，(3)經自然冷卻溫度降至室溫，得到平均粒徑約為160nm的β -H2Pc0實例10(I)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出Ig H2Pc粒子；(2)將Ig H2Pc粒子放入氬氣氛圍的管式爐中，以5°C /min升到450°C，保溫4.0h ；(3)經液氮淬冷瞬間降到0°C以下，得到平均粒徑約為230nm的β -H2Pc0
權利要求
1.一種納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法，其特征是: 1)將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備H2Pc粒子； 2)H2Pc粒子在惰性氣體氣氛或還原氣體氣氛中，用管式爐或氣氛爐，以I 20°C /min升到100 600°C，在溫度的最大點保溫轉型1.5 5.0h ; 3)經液氮淬冷快速冷卻或自然降溫緩慢降溫方式制備成H2Pc納米晶體，粒徑范圍90 230nm ;其中在245 275°C得到的是a -H2Pc,在300 450°C得到的是β -H2Pc0
2.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟I)干燥方式為真空冷凍干燥。
3.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟2)氣氛為惰性氣體。
4.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟2)保溫爐為管式爐。
5.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟2)保溫溫度為245 450°C。
6.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟2)升溫速率為5 15°C/min。
7.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟2)保溫時間為1.5 4.0h。
8.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟3)冷卻方式優(yōu)選為液氮淬冷。
9.如權利要求1的方法，其特征是所述步驟3)在245 275°C得到的是a-H2Pc,在300 450°C得到的是β -H2Pc。`
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米α、β晶型無金屬酞菁制備方法，將合成的H2Pc經過真空冷凍干燥和溶膠凝膠法制備出H2Pc粒子；H2Pc粒子在惰性氣體(氬氣)氣氛和還原氣體(H2)氣氛中，經保溫轉型制備成α、β-H2Pc，晶體的粒徑90～230nm；本發(fā)明克服傳統(tǒng)方法的缺陷即浪費有機溶劑，制備納米粒子球磨時間長，后處理過程繁瑣，原料損失多等，用保溫轉型方法制備的納米α、β晶型無金屬酞菁具有晶體形狀規(guī)則、大小均勻，光電性能優(yōu)異。本發(fā)明的優(yōu)點還在于該法制備過程簡單，對環(huán)境友好。
文檔編號C07D487/22GK103242325SQ201310157978
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權日2013年5月2日
發(fā)明者李祥高, 李戰(zhàn)強, 王世榮, 肖殷 申請人:天津大學