[發(fā)明專利]一種含水溶性量子點的復合材料的制備方法及其應用

有效

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• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103980880A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 王春雷;杜錦華;徐淑宏;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88;C09K11/58;H01L33/50
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 趙梅

技術領域

本發(fā)明涉及含水溶性量子點的復合材料技術領域，具體涉及一種含水溶性量子點的復合材料的制備方法及其應用。

背景技術

用于光致發(fā)光的量子點目前由兩種方法合成：有機金屬法和水相法。有機金屬法制備的量子點溶劑昂貴，有毒性，且反應溫度高，反應過程復雜。雖然其在量子點光致發(fā)光應用領域技術成熟，但由于其反應過程中毒性大，反應復雜，因而限制了其廣泛的應用。水相法相比于有機金屬法，以水作溶劑，既無毒環(huán)保又價格低廉，反應溫度低，反應過程更易控制，越來越受到科學界的重視。但由于傳統(tǒng)的光致發(fā)光油相量子點制備方法大多采用有機溶劑，因而不能用于光致發(fā)光水相量子點的制備。目前開發(fā)出的關于光致發(fā)光水溶性量子點的制備方法也大多毒性較高，反應原料較多，成本較高，反應步驟繁雜，反應時間長，且穩(wěn)定性不好，因此在水溶性量子點光致發(fā)光應用推廣方面還存在著諸多問題，迫切需要找到一種反應速度快，耗能低，原料單一，容易操作，沒有危險性，原料供給方便，原料價格低廉的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對傳統(tǒng)制備光致發(fā)光水溶性量子點毒性較高、反應原料較多、反應步驟繁雜、反應周期長、成本高等缺點，本發(fā)明的第一個目的是利用無機物通過“溶膠凝膠法”制備含水溶性量子點的復合材料，本發(fā)明的第二個目的是將此復合材料固化在紫外光LED表面，制備光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料，本發(fā)明的第三個目的是將三種含不同顏色量子點的復合材料固化在紫外光LED表面，制備發(fā)白光的含水溶性量子點的復合材料。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種含水溶性量子點的復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、將水溶性量子點溶液與硅酸鈉溶液按體積比0.5～2.0混合均勻，得到混合溶液；其中，水溶性量子點溶液的濃度為1×10^-3～1×10^-2mol/L，硅酸鈉溶液的波美度為38～50；

步驟二、將步驟一得到的混合溶液旋轉蒸發(fā)至膠狀，停止旋轉蒸發(fā)，得到含水溶性量子點的復合材料。

步驟一所述水溶性量子點為水溶性CdTe量子點或水溶性Cu:ZnSe量子點。

步驟二混合溶液在40～70℃下旋轉蒸發(fā)。

一種光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、按上述方法制備出含水溶性量子點的復合材料；

步驟二、將步驟一制備的含水溶性量子點的復合材料均勻粘附在紫外光LED表面，粘附厚度為1～2cm，在60～100℃下至完全固化，得到所述光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料。

一種發(fā)白光的含水溶性量子點的復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、按上述方法分別制備出含水溶性紅色量子點的復合材料、含水溶性綠色量子點的復合材料、含水溶性藍色量子點的復合材料；

步驟二、將步驟一制備的三種復合材料按照藍、綠、紅厚度比8～10:1.5～2:0.8～1依次均勻粘附在紫外光LED表面，總厚度為2～3cm，在60～100℃下至完全固化，得到所述發(fā)白光的含水溶性量子點的復合材料。

本發(fā)明的有益效果：

1)、含水溶性量子點的復合材料的快速制備為光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料和發(fā)白光的含水溶性量子點的復合材料的制備奠定了基礎。

2)本發(fā)明光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的快速制備，開創(chuàng)了一種利用無機材料制備光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的新方法。

3)本發(fā)明光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的制備方法所需設備簡單，反應速度快，耗能低，原料單一，容易操作，沒有危險性，原料供給方便，原料價格低廉。

4)本發(fā)明光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的制備方法對水溶性量子點的熒光性質損傷較小，方便塑形，可以長期保存，可以廣泛用于光致發(fā)光含水溶性量子點的復合材料的制備。制備的復合材料可以應用于制備光致發(fā)光的水溶性量子點LED。

5)本發(fā)明發(fā)白光的含水溶性量子點的復合材料的制備方法可以通過調整紅色、綠色、藍色量子點新材料的比例混合出白光，制備的復合材料可以應用于制備光致發(fā)光的白光水溶性量子點LED。

附圖說明

圖1為實施例1水溶性CdTe綠色量子點水溶液、水溶性CdTe綠色量子點-硅酸鈉混合溶液以及含水溶性CdTe綠色量子點的復合材料的PL譜線。

圖2為實施例2水溶性CdTe紅色量子點水溶液、水溶性CdTe紅色量子點-硅酸鈉混合溶液以及含水溶性CdTe紅色量子點的復合材料的PL譜線。