[發明專利]一種尺寸可控的硫化銀量子點的合成方法

有效

• 申請號: 201910040336.3
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109626412B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉繼憲;薛靜;唐建國;王瑤;黃林軍;王薇;李海東
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C01G5/00
• 分類號: C01G5/00;B82Y40/00;C09K11/58
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種尺寸可控的硫化銀量子點的合成方法，涉及量子點材料制備技術領域，包括以下步驟：步驟1、在助溶劑的作用下，將銀源溶于第一烷烴溶劑，配制形成穩定的銀源溶液備用；步驟2、制備反相微乳液，反相微乳液含硫離子；步驟3、將銀源溶液逐滴加入到反相微乳液中，合成硫化銀量子點；通過調整步驟1的銀源中銀離子的用量和步驟2的硫離子的用量，調控硫化銀量子點的尺寸。本發明提供的合成方法所制備的硫化銀量子點具有尺寸均一性和大小可控性。

技術領域

本發明涉及量子點材料制備技術領域，尤其涉及一種尺寸可控的硫化銀量子點的合成方法。

背景技術

硫化銀(Ag2S)量子點是一種無毒半導體，其直接窄帶隙約為1.0eV，近10年來一直備受關注。Ag2S量子點具有吸收光譜寬、制備方便、化學穩定性好、低毒性等獨特性能，特別是由于其激子玻爾半徑為2.2nm，具有尺寸和組成依賴的量子效應、大小可調的窄發射光譜特性，在光催化降解有機污染物及產氫、量子點敏化太陽能電池、生物體內體外熒光成像、傳感器等方面中得到了廣泛的應用。

制備尺寸可控的Ag2S量子點已成為近年來的研究熱點。據報道，許多研究小組已經用各種方法合成了Ag2S量子點。例如：Du(Y.Du,B.Xu,T.Fu,M.Cai,F.Li,Y.Zhang,Q.Wang,J.Am.Chem.Soc.,132(2010)1470-1471)報道了前驅體熱解法利用單源前驅體Ag(DDTC)[(C2H5)2NCS2Ag]在200℃加熱的方法制備Ag2S量子點的策略，所制備的Ag2S量子點是單分散的，大小為10.2nm左右。前驅體熱解法合成過程簡單，但是此過程需要高溫的條件。Kozhevnikova(N.S.Kozhevnikova,A.S.Vorokh,E.V.Shalaeva,I.V.Baklanova,A.P.Tyutyunnik,V.G.Zubkov,A.A.Yushkov,V.Y.Kolosov,J.Alloys Compd.,712(2017)418-424)在AgNO3、Na2S和氨水NH3.H2O水溶液簡單混合的基礎上，開發了一種一鍋非注入無機法合成水溶性Ag2S量子點，制備的Ag2S量子點分散均勻，平均粒徑為30nm左右。這一方法合成過程簡單，但是顆粒尺寸較大。Hocaoglu(I.Hocaoglu,M.N.R.Erdem,C.Ozen,A.Kurt,A.Sennaroglu,H.Y.Acar,J.Mater.Chem.,22(2012)14674)采用水熱法合成了Ag2S量子點，其粒徑可在2.3-3.1nm之間，最大發射波長在780-950nm之間。由于Ag2S的超低溶解度(Ksp(Ag2S)＝6.3×10-50)特性，Ag+和S2-相遇反應迅速，極易團聚，顆粒尺寸難以控制，粒徑分布不均勻。一般在制備工藝中引入表面活性劑，來控制顆粒的團聚和尺寸分布，效果也不太理想。綜上所述，尋求一種生產工藝簡單、納米顆粒大小可控的工業化生產方法仍然是Ag2S量子點材料研究領域的一個重大難題。已有應用研究表明，Ag2S量子點尺寸控制在其波爾半徑周圍即3-8nm,最大光致發光發射波長在1100-1200nm之間(近紅外二區)性能較好。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種新的制備尺寸可控的硫化銀量子點的方法，使得制備的硫化銀量子點尺寸控制在其波爾半徑周圍即3-8nm,最大光致發光發射波長在1100-1200nm之間(近紅外二區)。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種尺寸可控的硫化銀量子點的合成方法，解決硫化銀量子點尺寸控制問題。