[發明專利]摻雜Mn的水溶性IIB-VIA族納米顆粒的制造方法有效

申請號：	201110312459.1	申請日：	2011-10-14
公開（公告）號：	CN102408889A	公開（公告）日：	2012-04-11
發明（設計）人：	門毅	申請（專利權）人：	門毅
主分類號：	C09K11/56	分類號：	C09K11/56;B82Y40/00
代理公司：	北京銘碩知識產權代理有限公司 11286	代理人：	薛義丹
地址：	100083 北京市朝***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	摻雜 mn 水溶性 iib via 納米顆粒制造方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種IIB-VIA族納米顆粒的制備方法，更具體地，本發明涉及一種能夠提高熒光產率的摻雜Mn的水溶性IIB-VIA族納米顆粒的制備方法。

背景技術

半導體納米顆粒又稱量子點，是一種由IIB族-VIA族、或IIIB族-VA族、或IVA族元素組成的納米晶體。由于量子效應，與有機熒光材料相比，半導體納米顆粒具有獨特的發光特性，比如，發射波長范圍窄，激發波長范圍寬(只要低于它的能帶)，熒光壽命短，量子產率高，而且材料穩定，不易光劣化等。在光電子器件、太陽能電池、生物基因分析、活體熒光成像等領域里具有廣泛的應用前景。

目前，已經開發出高熒光產率的鎘族的納米顆粒，但是，由于它的毒性，使其應用受到了極大的限制。對環境無害的鋅族納米顆粒，受到越來越多的重視。膠束法、反膠束法、水熱法、微波法等都已被用來合成納米顆粒，稀土金屬和過渡金屬也被用作客體離子摻雜進顆粒中，提高了量子產率并豐富了顆粒的發光顏色。盡管如此，現有方法制備的鋅族納米顆粒的熒光量子產率還是很低，遠遠小于鎘族。這也限制了它的使用。膠束法直接以水作溶劑、方法簡單操作容易、受到矚目。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高納米顆粒的熒光產率的方法，即，一種高量子產率的納米顆粒的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種發光效率高的發光納米顆粒。

為了實現上述目的，本發明提供了一種制造摻雜Mn的水溶性IIB-VIA族納米顆粒的方法，所述方法包括：以水為溶劑將IIB族金屬鹽與錳鹽和巰基化合物混合，調節溶液的pH在7.0～8.5的范圍內；將上述混合溶液除氧后，加入VIA族非金屬化合物，氮氣下加熱回流；反應結束后，冷卻至室溫，將反應液的pH值調節至7-8之間，濃縮反應液；將濃縮液的pH值調節至4～5后，加入沉淀劑，離心分離得到摻雜Mn的水溶性IIB-VIA族納米顆粒。

在根據本發明實施例的方法中，IIB族金屬離子的物質的量必須大于VIA族非金屬離子的物質的量的。更優選地，IIB族金屬離子的物質的量是VIA族非金屬離子的物質的量的1～5倍。

在根據本發明實施例的方法中，所述的IIB族金屬鹽包括硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅、高氯酸鋅、碘化鋅、溴化鋅、氯化鋅、氯酸鋅、溴酸鋅、碘酸鋅、硝酸鎘、硫酸鎘、醋酸鎘、高氯酸鎘、碘化鎘、溴化鎘、氯化鎘、氯酸鎘、溴酸鎘和碘酸鎘中的至少一種；所述的錳鹽包括硝酸錳、硫酸錳、醋酸錳、溴化錳和氯化錳中的至少一種；所述巰基化合物包括3-巰基1，2-丙二醇、巰基丙醇、巰基丁醇、3-巰基丙酸、巰基乙酸、巰基丁酸、硫代甘油、3-巰基丙酸鹽、巰基乙酸鹽和巰基丁酸鹽中的至少一種；所述VIA族非金屬化合物包括硫化氫、硫化鈉、硫化鉀、硫化銨、硫氫化鈉、硫化鋇、硫脲、硫代乙酰胺、硒化鈉和碲化鋁中的至少一種。所述沉淀劑可為易溶于水的有機溶劑。優選地，所述有機溶劑可包括乙醇、丙酮、甲醇、丙醇、四氫呋喃、甲酸、乙酸和丙酸中的至少一種

在根據本發明實施例的方法中，除氧步驟可采用氮氣鼓泡除氧。

更優選地，當所述IIB族金屬鹽為Zn(ClO₄)₂·6H₂O，所述錳鹽為Mn(CH₃COO)₂·6H₂O，并且所述巰基化合物為巰基丙二醇時，得到ZnS:Mn納米顆粒。