[發明專利]一種圓偏振發光的手性量子點薄膜的合成方法

在審

• 申請號: 202110015390.X
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112852405A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳蘇;王彩鳳;梁志賓
• 申請（專利權）人: 蘇州國納思新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

本發明公開了一種具有圓偏振發光手性量子點薄膜的合成方法，具體步驟如下：將有機相量子點粉末分散在有機溶劑中，通入保護氣氛除氧，然后加入手性有機胺、二硫化碳在冰浴條件下攪拌，得到的渾濁溶液離心，取固體沉淀真空干燥得手性量子點粉末，然后分散于聚合物溶液中，在基底旋涂出一層薄膜，真空干燥得到具有圓偏振發光的手性量子點薄膜。本發明操作簡單，具有普適性。對于配體交換后的量子點，在偏振控制、負折射率、手性傳感和基于圓偏振熒光的新型顯示器件等領域具有潛在應用前景。

技術領域

本發明涉及圓偏振發光的手性量子點薄膜的合成方法，屬于光學領域，具體包括如何制備具有手性圓偏振發光的量子點薄膜，其中涉及了配體交換的方法，實現了量子點手性的誘導。

背景技術

我們將實物與其鏡像不能重疊的現象稱之為手性。手性在自然界和生命體中都扮演著十分重要的角色，是生命有序化和組織化的基礎。手性材料在圓偏振發光材料(CPL)，電致化學發光材料(ECL)，信息存儲，生物探針等方面廣泛的應用前景使得研究人員對手性材料的研究傾注了極大的興趣。近年來，手性材料的研究如火如荼，這期間制備出了許許多多性能優越的手性材料的同時，也衍生出了不少手性構筑的有效化學方法。量子點作為一種優良的發光材料而受到人們的關注，通常合成手性量子點的方法有三種：一是在合成量子點時直接加入配體進而誘導誘導出手性；二是在合成好的量子點的基礎上進行配體交換；三是將非手性量子點接枝在手性的螺旋結構上進而得到手性信號。

由于配體可以影響量子點的化學和電子性質，因此，手性配體對非手性量子點的合成后功能化是誘導和控制半導體納米材料手性的理想方法。

手性是一種幾何性質的描述，結構的鏡像不能與原鏡像重疊，即完全對稱性元素不存在。把這個定義應用到納米尺度的物體上，就會得到手性納米結構。與手性分子相似，兩個具有鏡像對稱的不可重疊納米結構稱為對映體。手性納米結構的重要性質在于它們對偏振光的響應不同，對偏振光的吸收不同進而擁有圓二向性(CD)，不同的折射率導致不同的旋光性，不同的發射速率導致不同的圓極化發射。這種手性光學現象不僅具有廣闊的應用前景，而且已經成為研究手性納米結構的有力工具。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圓偏振發光的手性量子點薄膜的合成方法。該方法實驗操作簡單，反應條件溫和，具有很好的廣普性。一方面，利用二硫化碳和手性有機胺反應生成二硫代氨基甲酸類配體，其具有較強的配位能力，通過配體交換，進而可誘導量子點具有手性的性質。

本發明的技術方案為：一種具有圓偏振發光的手性量子點薄膜的合成方法，具體步驟如下：將有機相量子點粉末分散在有機溶劑中，通入保護氣氛除氧，然后加入手性有機胺、二硫化碳在冰浴條件下攪拌，得到的渾濁溶液離心，取固體沉淀真空干燥得手性量子點粉末，然后分散于聚合物溶液中，用旋涂儀在基底旋涂出一層薄膜，真空干燥得到具有圓偏振發光的手性量子點薄膜。

優選上述的有機相量子點是以油酸或者油胺為配體的CdSe,CdSe@ZnS或CuInS₂的其中一種；有機相量子點的發射峰在450nm-650nm。

優選上述的有機溶劑為三氯甲烷或正己烷；有機相量子點粉末分散在有機溶劑后有機相量子點的濃度為1×10^-6mol/mL-1×10^-5mol/mL。

優選上述的手性胺為手性環己二胺；所述的有機量子點、手性有機胺和二硫化碳的摩爾比為1：(200-1000)：(400-2500)。

優選上述的保護氣氛氮氣或氬氣，除氧時間為12h-16h；冰浴溫度為-5℃-0℃；冰浴條件下攪拌的轉速為600r/min-1200r/min，攪拌時間為12h-18h；離心轉速為8000r/min-12000r/min，離心時間為8min-10min。