[發明專利]以離子交換的間接方式制備幻數團簇納米晶的方法

有效

• 申請號: 201810637093.7
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110615414B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 梁斌;陳檬;劉尚譜;張猛;余睽
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C01B19/04
• 分類號: C01B19/04;C01G11/02;C01G21/21;B82Y40/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

1.以離子交換的間接方式制備CdSe或者CdS幻數團簇納米晶的方法，其特征在于按下述方式進行：

(1)，以按常規方式由含有元素周期表中第ⅡB族、ⅢA或ⅣA族金屬元素的無機或有機化合物，與含有ⅥA族或ⅤA族的非金屬元素為原料形成的常規納米晶成核前的誘導期中間體作為原料A；所述原料A中的金屬元素成分為鋅；

(2)，以元素周期表中第ⅡB族、ⅢA或ⅣA族中不同于所述原料A所含金屬元素成分的另一種金屬元素的化合物，與包括油酸(OA)、油胺(OLA)、苯乙酸(PA)或2-甲基十八酸的有機配體混合反應后的產物作為原料B；原料B中的金屬元素成分為鎘；

(3)，將上述的原料A與原料B混合進行陽離子交換反應并置于在分散劑中生長，得到所述原料A中的金屬元素成分被原料B中的金屬元素成分置換后的新組成形式的幻數團簇納米晶產物，所述的陽離子交換反應在室溫條件下進行，反應所用的原料A與原料B的摩爾比為1:1，所述的分散劑為環己烷，或為體積比為2:1的環己烷與辛胺的混合溶劑；所述原料A和原料B的混合物總量與所述分散劑的體積比為1:(10～300)；所述原料A可由下述方式制備得到：

(a)，將含有所述金屬元素的化合物，與包括油酸(OA)、油胺(OLA)、苯乙酸(PA)或2-甲基十八酸的有機配體成分在溶劑中混合后，在惰性氣體保護下升溫至100～400℃保持0.5～3h，得到澄清溶液狀的金屬前驅體，其中所述的溶劑選自油胺、油酸、甲苯(Tol)、十八烯(ODE)；所述含有所述金屬元素的化合物與有機配體成分的摩爾比為1:(1～14)；含有所述金屬元素的化合物為氧化鋅；所得到澄清溶液狀的金屬前驅體，在室溫和惰性氣體保護下儲存備用；

(b)，將選自元素周期表中第ⅤA族或第ⅥA族的非金屬單質成分，以摩爾比1:(1～8)的比例與包括十八烯(ODE)、二苯基磷(DPP)或三辛基膦(TOP)的溶劑混合后，經除去氣體處理后，得到非金屬前驅體；

(c)，將由上述(a)步得到的所述金屬前驅體與包括十八烯(ODE)、油酸(OA)或油胺(OLA)的溶劑混合，在真空條件下升溫至50～120℃并維持0.5～1h后，移除反應體系中的水分，降溫至80℃，在惰性氣體保護下與由上述(b)步得到的所述非金屬前驅體混合，升溫至100～300℃反應0.1～1h，得到所述的原料A，所述的金屬前驅體與非金屬前驅體的摩爾比為(1～8):1。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中，所述原料A和原料B的混合物與分散劑的體積比為1:200。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于(a)步中含有所述金屬元素的化合物和所述有機配體成分混合于溶劑中，并在惰性氣體保護下升溫至100～400℃保持0.5～3h后，采用降溫至80～150℃并于真空條件下保持0.5～2h的方式移除反應體系中的水分，含有所述金屬元素的化合物與有機配體成分的摩爾比為1:2.2。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于(a)步中含有所述金屬元素的化合物和所述有機配體成分混合于溶劑中，并在惰性氣體保護下升溫至100～400℃保持0.5～3h后，采用降溫至120℃并于真空條件下保持0.5～2h的方式移除反應體系中的水分，所述的溶劑為ODE，含有所述金屬元素的化合物與有機配體成分的摩爾比為1:2.2。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于(b)步中所述除去氣體的真空處理，采用至少反復三次的抽真空后再充入惰性氣體的循環操作方式。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于(b)步中，所述的非金屬單質成分選自元素周期表中第ⅥA族的非金屬元素單質，所述的溶劑為TOP，所述的非金屬單質成分與溶劑的摩爾比為1:2.2。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于(c)步中所述的金屬前驅體與非金屬前驅體的摩爾比為4:1。