一种四足量子点及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种四足量子点及其制备方法。方法包括步骤：A、在惰性气体氛围下，将锌前驱体加热，随后注入到InP量子点溶液中，接着将硫前驱体注入到InP量子点溶液中，反应5~120 min得到反应液；B、待反应液冷却至室温后，将产物反复溶解、沉淀，离心提纯，得到核壳结构的InP/ZnS四足量子点。本发明专利技术的方法制备的InP/ZnS四足量子点，其晶型、尺寸可控，空穴在三维方向上被束缚，电子在二维方向上被束缚。同时，在该量子点结构能够有效的提高量子点的发光效率，从而可作为发光材料用于光致和电致发光器件。

【技术实现步骤摘要】
一种四足量子点及其制备方法
本专利技术涉及量子材料领域，尤其涉及一种四足量子点及其制备方法。
技术介绍
半导体量子点是具有独特的光学性能和电学特性的纳米尺寸粒子，目前正处于范围广泛的研究阶段转向应用期间，其应用领域包括照明、显示、太阳能转换以及分子和细胞成像。近年来，量子点已应用于显示设备领域，可大幅改善显示效果，提高色彩鲜艳度、色域和显色指数等，使显示器的色域从70％NTSC（NTSC色域是指NTSC标准下的颜色的总和，NTSC指(美国)国家电视标准委员会）提高到110％NTSC。传统的量子点和纳米棒通常含有镉这种毒性较高的重金属元素，其严重影响了量子点的适用范围和使用安全性。为推进量子点材料的应用范围和安全性，市场更需要无镉的环保型量子点。InP/ZnS量子点作为一种新型无镉量子点受到非常高的研发关注，并已被用作核心发光材料应用到三星SUHD量子点电视上。随着显示技术的不断完善与提升，球形纳米颗粒不易长时间保持分散状态，因此发展一种形貌高度复杂，同时长时间保持稳定分散状态材料显得尤为重要。四足量子点是由核和四向延伸的等长足构成的纳米结构材料，其相对于球形纳米颗粒在许多性能方面都有所提升。但现有的四足量子点其发光效率和分散性都还有待进一步提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种四足量子点及其制备方法，旨在解决现有的四足量子点其发光效率和分散性有待提高的问题。本专利技术的技术方案如下：一种四足量子点的制备方法，其中，包括步骤：A、在惰性气体氛围下，将锌前驱体加热，随后注入到InP量子点溶液中，接着将硫前驱体注入到InP量子点溶液中，反应5~120min得到反应液；B、待反应液冷却至室温后，将产物反复溶解、沉淀，离心提纯，得到核壳结构的InP/ZnS四足量子点。所述的四足量子点的制备方法，其中，所述锌前驱体为油酸锌。所述的四足量子点的制备方法，其中，所述硫前驱体为硫化三辛基膦。所述的四足量子点的制备方法，其中，所述锌前驱体与硫前驱体的摩尔比为1:3~3:1。所述的四足量子点的制备方法，其中，油酸锌前驱体的制备步骤包括：将乙酸锌、油酸、磷酸烯丙基二乙酯和十八烯加热并脱气5~60min，再将得到的混合液于惰性气体氛围下加热直至形成澄清、透明溶液为止，得到油酸锌前驱体。所述的四足量子点的制备方法，其中，硫化三辛基膦前驱体的制备步骤包括：惰性气体气氛下，将等摩尔比的硫粉和三辛基膦于30~90℃下混合搅拌5~60min。所述的四足量子点的制备方法，其中，所述步骤A中，将锌前驱体加热至180~320℃。所述的四足量子点的制备方法，其中，所述步骤B中，采用甲苯和无水乙醇将产物反复溶解、沉淀。一种四足量子点，其特征在于，采用如上任一项所述的制备方法制成，所述四足量子点以InP为核心，ZnS为围绕核心呈四足状排列的足部。所述的四足量子点，其中，其长径比为3~20:1。有益效果：本专利技术的方法制备的InP/ZnS四足量子点，其晶型、尺寸可控，空穴在三维方向上被束缚，电子在二维方向上被束缚。同时，在该量子点结构能够有效的提高量子点的发光效率，从而可作为发光材料用于光致和电致发光器件。附图说明图1为本专利技术一种四足量子点的制备方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术一种四足量子点的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种四足量子点及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术一种四足量子点的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：S1、在惰性气体氛围下，将锌前驱体加热，随后注入到InP量子点溶液中，接着将硫前驱体注入到InP量子点溶液中，反应5~120min得到反应液；S2、待反应液冷却至室温后，将产物反复溶解、沉淀，离心提纯，得到核壳结构的InP/ZnS四足量子点。本专利技术制备方法所制备的InP/ZnS四足量子点，其尺寸可控，足长可调，具有高度分散性和高于50%的发光效率。本专利技术的InP/ZnS四足量子点，空穴在三维方向上被束缚，电子在二维方向上被束缚。同时，如图2所示，在该量子点结构中，围绕核（InP）呈四足状排列的足部（ZnS）充当了一个完美的“天线”，能够有效的捕获不经过任何偏振处理，来自任何方向的光子，同时将其传递到核中，并以辐射跃迁的形式释放光子能量。因此，本专利技术能够有效的提高量子点的发光效率，从而可作为发光材料用于光致和电致发光器件。另外，四足量子点的长度和直径可分别通过闪锌矿InP量子点的注入量、反应时间实现调控。具体来说，所述锌前驱体优选为油酸锌(zincoleate)。所述硫前驱体优选为硫化三辛基膦（S-TOP）。而在所述步骤S1中，所述锌前驱体与硫前驱体的摩尔比优选为1:3~3:1，例如为1:1或者2:1等等。进一步，油酸锌前驱体（zincoleate）的制备步骤包括：将乙酸锌[Zn(acet)2]、油酸（Oleicacid）、磷酸烯丙基二乙酯（Diethylallylphosphate）和十八烯（1-Octadecene）加热并脱气5~60min，再将得到的混合液于惰性气体氛围下加热直至形成澄清、透明溶液为止，得到油酸锌前驱体。例如将乙酸锌[Zn(acet)2]、油酸（Oleicacid）、磷酸烯丙基二乙酯（Diethylallylphosphate）和十八烯（1-Octadecene）加热至120℃并脱气30min，再将得到的混合液于惰性气体氛围下加热至320℃直至形成澄清、透明溶液为止，得到油酸锌前驱体。进一步，硫化三辛基膦（S-TOP）前驱体的制备步骤包括：惰性气体气氛下，将等摩尔比的硫粉（Sulphurpowder）和三辛基膦（Trioctylphosphine）于30~90℃下混合搅拌5~60min。例如惰性气体气氛下，将等摩尔比的硫粉（Sulphurpowder）和三辛基膦（Trioctylphosphine）于50℃下混合搅拌30min。进一步，所述步骤S1中，将锌前驱体加热至180~320℃，在此条件下，反应更充分，能够形成满足结构要求的四足量子点。进一步，所述步骤S2中，采用甲苯和无水乙醇将产物反复溶解、沉淀，从而使得到的产物纯度更高。本专利技术还提供一种四足量子点，其采用如上所述的制备方法制成，所述四足量子点以InP为核心，ZnS为围绕核心呈四足状排列的足部。进一步，四足量子点的长径比为3~20:1。本专利技术中，由于四足量子点的发射源自其内核，其四向延伸的足部提供了更好的激发通道，足部在紫外区的吸收效率是核的300倍，即可以储存激子，又可以将储存的激子传递至内核，最终以发射光能的形式释放激子。由于四足量子点的结构特异性，其表面配体分布均匀，使其容易分散在基质中，并且不会形成团聚导致其发光性能损失。本专利技术的InP/ZnS四足量子点其分散性更好，且发光效率更高。实施例1（长径比为5:1的InP/ZnS四足量子点的制备）1、油酸锌前驱体（zincoleate）的制备：9mmol乙酸锌[Zn(acet)2]，8mL油酸（Oleicacid），3mmol磷酸烯丙基二乙酯（Diethylallylphosphate）和15mL十八烯（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四足量子点的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在惰性气体氛围下，将锌前驱体加热，随后注入到InP量子点溶液中，接着将硫前驱体注入到InP量子点溶液中，反应5~120 min得到反应液；B、待反应液冷却至室温后，将产物反复溶解、沉淀，离心提纯，得到核壳结构的InP/ZnS四足量子点。

【技术特征摘要】
1.一种四足量子点的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在惰性气体氛围下，将锌前驱体加热，随后注入到InP量子点溶液中，接着将硫前驱体注入到InP量子点溶液中，反应5~120min得到反应液；B、待反应液冷却至室温后，将产物反复溶解、沉淀，离心提纯，得到核壳结构的InP/ZnS四足量子点。2.根据权利要求1所述的四足量子点的制备方法，其特征在于，所述锌前驱体为油酸锌。3.根据权利要求1所述的四足量子点的制备方法，其特征在于，所述硫前驱体为硫化三辛基膦。4.根据权利要求1所述的四足量子点的制备方法，其特征在于，所述锌前驱体与硫前驱体的摩尔比为1:3~3:1。5.根据权利要求2所述的四足量子点的制备方法，其特征在于，油酸锌前驱体的制备步骤包括：将乙酸锌、油酸、磷酸烯丙基二乙酯和十八烯加热并脱气5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政，杨一行，曹蔚然，钱磊，向超宇，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44