[發(fā)明專利]固相碳量子點的制備方法、由其制備的固相碳量子點及發(fā)光器件

在審

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• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112961669A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟偉;陸路春;王允軍
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州星爍納米科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/65;H01L51/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種固相碳量子點的制備方法，包括如下步驟：將碳量子點本體的原料與形成基質(zhì)的前驅(qū)體混合后進行反應(yīng)，得到基質(zhì)修飾的固相碳量子點，所述碳量子點本體的原料包括有機碳源和溶劑。本申請制備得到的固相碳量子點在固相狀態(tài)下發(fā)光波長易于調(diào)節(jié)、熒光量子產(chǎn)率高；基質(zhì)的修飾在一定程度上抑制了碳量子點合成過程中過度碳化的情況，使得碳量子點與碳量子點之間具有更大的空間距離、減少了碳量子點的表面缺陷，從而提高了固相碳量子點的量子產(chǎn)率，所制備得到器件的發(fā)光效率高；本申請固相碳量子點的制備方法簡單，過程易于控制、重復(fù)性好，設(shè)備簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳量子點領(lǐng)域，尤其涉及固相碳量子點的制備方法、由其制備的固相碳量子點及發(fā)光器件。

背景技術(shù)

碳量子點因具有合成過程簡單、原料種類豐富、發(fā)射波長可調(diào)、抗漂白性強以及生物相容性高等特點，在顯示、照明、生物標(biāo)記和水文示蹤等方面具有極大的應(yīng)用潛力。

現(xiàn)有技術(shù)中，碳量子點往往只能在分散于溶劑中時才能具備良好的光致發(fā)光性質(zhì)，而碳量子點在固態(tài)條件下會由于內(nèi)部π-π化學(xué)鍵的堆疊導(dǎo)致熒光猝滅的現(xiàn)象發(fā)生，這極大限制了碳量子點的應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中通過在碳量子點中引入聚合物，可以使得碳量子點與碳量子點之間被有效阻隔開，但是這種情況只有在碳量子點的質(zhì)量比小于0.2wt％時才能在一定程度上保留原有的發(fā)光效率，并且這種碳量子點所制備的發(fā)光器件通常亮度低且難以維持穩(wěn)定。

因此，開發(fā)出新的固相碳量子點的制備方法，保證在固態(tài)條件下基本不發(fā)生熒光淬滅現(xiàn)象，且還能夠不影響由其所制備得到的器件發(fā)光效率，具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N固相碳量子點的制備方法，該制備方法簡單，所得到的固相碳量子點在固相狀態(tài)下發(fā)光波長易于調(diào)節(jié)、熒光量子產(chǎn)率高。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種固相碳量子點的制備方法，包括如下步驟：

將碳量子點本體的原料與形成基質(zhì)的前驅(qū)體混合后進行反應(yīng)，得到基質(zhì)修飾的固相碳量子點，所述碳量子點本體的原料包括有機碳源和溶劑；

其中，所述基質(zhì)以化學(xué)鍵的形式與所述碳量子點本體相連、或所述基質(zhì)包覆在所述碳量子點本體上。

具體的，所述有機碳源包括氨基酸類化合物、有機酸、羅丹明6G、羅丹明B中的至少一種。

具體的，所述基質(zhì)為無機鹽、金屬氧化物、硅的化合物中的至少一種。

優(yōu)選地，所述無機鹽包括鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽、硫氰酸鹽中的至少一種。

進一步優(yōu)選地，所述無機鹽包括氯化鈣、溴化鈣、氯化鈉、溴化鈉、氯化鉀、溴化鉀、溴化銀、溴化鋅、溴化銨、硫酸鋇、硝酸鈉中的至少一種。

優(yōu)選地，所述金屬氧化物為三氧化二鋁。

優(yōu)選地，所述硅的化合物包括二氧化硅、聚硅氧烷中的至少一種。

具體的，所述有機碳源與所述基質(zhì)的投料質(zhì)量比為(0.5～4):1。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種固相碳量子點，采用如上所述的制備方法制備得到。

本發(fā)明的第三個目的在于提供一種發(fā)光器件，包括如上所述固相碳量子點。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種固相碳量子點的制備方法、由其制備的固相碳量子點及發(fā)光器件，其有益效果如下：

(1)本申請制備得到的固相碳量子點在固相狀態(tài)下發(fā)光波長易于調(diào)節(jié)、熒光量子產(chǎn)率高；