[發明專利]一種核殼結構納米晶體的制備方法

有效

• 申請號: 201710729254.0
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109423274B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張衛;張孟;段永杰
• 申請（專利權）人: 蘇州星爍納米科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種核殼結構納米晶體的制備方法，包括步驟：形成具有納米晶體的晶核的第一溶液；向第一溶液中加入第一陽離子前驅體、第二陽離子前驅體以及陰離子前驅體，在納米晶體的晶核的表面包覆納米晶體的殼層，其中，第一陽離子前驅體與第二陽離子前驅體的反應活性不相同。本發明在納米晶體的殼層的形成過程中，加入兩種反應活性不同的陽離子前驅體，使殼層前體之間充分發生反應，實現了殼層在納米晶核表面上的完美包覆。通過本發明的制備方法獲得的核殼結構納米晶體，其半峰寬小、量子產率高。

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，具體而言，涉及一種半導體納米晶體的制備方法。

背景技術

量子點是一種由數百或數千個原子組成的半導體發光納米晶，其物理直徑在1-20nm，具有明顯的量子尺寸效應和獨特的光學性能。近年來，量子點由于其發光波長可調、發光效率高、光化學穩定性強等特點，被廣泛的應用到平板顯示、薄膜柔性顯示、LED照明、熒光標記物以及生物醫學成像等領域，成為最具潛力和發展前景的納米材料之一。尤其是在平板顯示領域，量子點技術能夠帶來更高的能效和色彩表現，同時還能降低成本，成為高端電視市場里最熱門的趨勢。

量子點作為產業鏈前端的基礎材料，需要同時具備發光性能好、穩定性高、綠色環保等特點。III-V族元素化合物量子點，以InP為代表，不含重金屬元素Cd，綠色環保，符合環境友好的標準。此外，該類量子點由共價鍵鍵合而成，相較于由離子鍵鍵合而成的II-VI族元素化合物量子點，具有更加完善的結構。現有技術中，InP量子點的合成技術通常采用的是高溫注入法，將III族元素前體In和V族元素前體P，在高溫下混合，快速成核并聚集生長，接著，包覆比納米晶核能帶隙高的殼層如ZnS，進一步保護量子點。然而，這種合成工藝在對納米晶核進行殼層的包覆時，往往包覆過程并不均勻，殼層質量也較差，不能有效地生長在納米晶核的表面，所獲得的量子點尺寸不均一，半峰寬較大，量子產率較低。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種核殼結構納米晶體的制備方法，包括以下步驟：形成具有納米晶體的晶核的第一溶液；以及，向所述第一溶液中加入第一陽離子前驅體、第二陽離子前驅體以及陰離子前驅體，在所述納米晶體的晶核的表面包覆納米晶體的殼層。

優選地，所述第一陽離子前驅體與所述第二陽離子前驅體的反應活性不相同。

優選地，所述納米晶體的殼層為ZnSe_XS_1-X，其中0≤x≤1。

優選地，所述第一陽離子前驅體選自羧酸鋅、二甲基鋅、二乙基鋅、乙酰丙酮鋅、硬脂酸鋅、油酸鋅、十酸鋅、十一烯酸鋅、十四酸鋅、十六酸鋅中的至少一種。

優選地，所述第二陽離子前驅體選自氟化鋅、氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅、碳酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、高氯酸鋅、醋酸鋅中的至少一種。

優選地，所述陰離子前驅體選自硫離子前驅體、硒離子前驅體中的至少一種。

優選地，所述硫離子前驅體選自單質硫、烷基硫醇、硫化三烷基膦、硫化三烯基膦、烷基氨基硫化物、烯基氨基硫化物、硫化氫中的至少一種；所述硒離子前驅體選自單質硒、硒化三烷基膦、硒化三烯基膦、烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、硒化氫中的至少一種。

優選地，所述納米晶體的殼層為ZnSe_xS_1-x，其中0＜x＜1。

優選地，所述第一陽離子前驅體選自如下結構式化合物中的至少一種，

其中，R、R₁、R₂選自碳原子數為1-18的烷烴鏈、具有取代基的碳原子數為1-18的烷烴鏈、碳原子數為1-18的烯烴鏈、具有取代基的碳原子數為1-18的烯烴鏈、碳原子數為5-18的芳烴鏈中的至少一種。