量子点复合荧光粉的制备方法技术

量子点复合荧光粉的制备方法，涉及荧光粉。将制备量子点的原料卤化铅化合物或卤化锡化合物与甲基卤化铵或甲脒氢卤酸盐，溶解在强极性溶剂中，得溶液A；在溶液A中加入高分子聚合物，溶解后形成前驱体溶液；将前驱体溶液喷雾干燥，在喷雾干燥过程中，前驱体溶液被分散成液滴，强极性溶剂挥发离开使得液滴变为球形颗粒，留在高分子聚合物球形颗粒内的离子发生原位反应形成量子点，并被包覆在高分子聚合物球形颗粒内，即得量子点复合荧光粉。在喷雾干燥去除的溶剂的过程中，原位合成量子点荧光材料，合成的量子点荧光材料被均匀包覆在高分子聚合物基材内，无需任何后处理，即可实现将量子点荧光材料包覆于隔水隔氧基材中，工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
量子点复合荧光粉的制备方法
本专利技术涉及荧光粉，尤其是涉及量子点复合荧光粉的制备方法。
技术介绍
LED具有节能、环保、安全、体积小、寿命长、色彩丰富、性能可靠等显著优点，将成为人造光源史上继爱迪生专利技术电灯之后最重要的一次革命。LED通常是蓝光芯片结合荧光粉，实现白光。所用的荧光粉包括黄绿光波段的铝酸盐、硅酸盐荧光粉和红光波段的氮化物荧光粉。氮化物荧光粉，由于需要高真空、超高温烧结，成本很高；而且其荧光光谱的半高宽很宽，导致约20％的红光荧光落在波长大于670nm的人眼视觉无响应光谱区域，造成了能量的浪费。量子点荧光材料，具有荧光光谱带宽窄、可实现可见光波段任意波长荧光等特点，被认为是替代传统荧光粉的理想选择。通过组合多种波长的量子点荧光材料，可以实现高显色指数、高光效的白光LED方案。但是，量子点荧光材料的主要缺点在于不耐水氧侵蚀，其应用时必须隔水隔氧。美国专利US8697471公开一种在液晶电视背光源中应用量子点荧光材料的方案，将合成好的量子点荧光材料包覆在聚合物中，再在聚合物上下表面覆盖隔水隔氧的高分子聚合物薄膜。欧洲专利EP2481100公开一种应用量子点荧光材料的方法，将合成好的量子点荧光材料包覆在第一聚合物中形成复合荧光粉，再将复合荧光粉包覆进其他基材中，以达到加强隔水隔氧的目的。以上技术方案的共同缺点在于，面临量子点荧光材料表面的有机配体难以与包覆其的聚合物相容，甚至造成包覆其的聚合物特性劣化，导致其难以达到有效的隔水隔氧性能和长期可靠性。欧洲专利EP3032294公开一种应用量子点荧光材料的方法，将合成好的量子点荧光材料进行改性，在其表面配体上枝接一层双极性聚合物，改善与包覆其的聚合物之间的相容性。改方案的缺点在于，改性工艺复杂，且难以保证对量子点荧光材料的均匀包覆，易造成量子点荧光材料团聚，降低荧光量子效率。鉴于此，有必要提供一种工艺简单的量子点复合荧光材料制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于克服现有量子点荧光材料应用中面临的隔水隔氧困难和工艺复杂问题的量子点复合荧光粉的制备方法。本专利技术包括以下步骤：1)将制备量子点的原料卤化铅化合物或卤化锡化合物与甲基卤化铵或甲脒氢卤酸盐，溶解在强极性溶剂中，得溶液A；在步骤1)中，所述量子点的化学通式为ABX(m)Y(3-m)，其中A＝CH3NH3，HC(NH2)2；B＝Pb，Sn；X，Y＝Br，Cl，I，0≤m≤3；所述原料的摩尔浓度可为0.1～0.2mmol/mL；所述卤化铅化合物可选自溴化铅、氯化铅、碘化铅等中的至少一种；所述卤化锡化合物可选自溴化锡、氯化锡、碘化锡等中的至少一种；所述甲基卤化铵可选自甲基溴化铵、甲基氯化铵、甲基碘化铵等中的至少一种；所述甲脒氢卤酸盐可选自甲脒氢溴酸盐、甲脒氢氯酸盐、甲脒氢碘酸盐等中的至少一种；所述强极性溶剂可采用二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等。2)在溶液A中加入高分子聚合物，溶解后形成前驱体溶液；在步骤2)中，所述高分子聚合物可选自聚偏二氟乙烯、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、聚氯三氟乙烯等中的一种；所述高分子聚合物的加入量可为0.15～0.5g/mL。3)将步骤2)得到的前驱体溶液喷雾干燥，在喷雾干燥过程中，前驱体溶液被分散成液滴，强极性溶剂挥发离开使得液滴变为球形颗粒，留在高分子聚合物球形颗粒内的离子发生原位反应形成量子点，并被包覆在高分子聚合物球形颗粒内，即得量子点复合荧光粉。在步骤3)中，所述喷雾的载气可为氮气或氩气，喷雾的温度可为30～50℃，喷雾的流量≤150m3/h。所述原位反应形成的量子点的粒径可为1～5nm。所制得的量子点复合荧光粉的颗粒直径可为0.1～10μm。采用本专利技术的技术方案，具有如下优点：在喷雾干燥去除的溶剂的过程中，原位合成量子点荧光材料，合成的量子点荧光材料被均匀包覆在高分子聚合物基材内，无需任何后处理，即可实现将量子点荧光材料包覆于隔水隔氧基材中，工艺简单；形成的量子点复合荧光粉，既具有耐水氧侵蚀，又保持了量子点荧光材料的高量子效率特性；制备的量子点复合荧光粉可直接用于LED封装替代传统的荧光粉，应用简便。附图说明图1为透射电镜下观察所得包覆在量子点复合荧光粉内的量子点分布状况图片。图2为透射电镜下观察所得包覆在量子点复合荧光粉内的量子点形貌图片。具体实施方式以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种量子点复合荧光粉的制备方法，所述量子点材料的化学式为CH3NH3PbBr3，所述方法包括以下步骤：(1)将制备量子点的原料甲基溴化铵与溴化铅按照摩尔比例称量，溶解在强极性溶剂中，搅拌形成均匀溶液，原料浓度为0.1mmol/mL；(2)在溶剂中，进一步加入高分子聚合物，并搅拌使其溶解形成前驱体溶液，高分子聚合物加入量为0.15g/mL；(3)将所述前驱体溶液进行喷雾干燥，喷雾载气为氮气或氩气，喷雾温度30℃，喷雾流量150m3/h，在喷雾干燥过程中，前驱体溶液被分散成液滴，强极性溶剂挥发离开使得液滴变为球形颗粒，留在高分子聚合物球形颗粒内的离子发生原位反应形成量子点，并被包覆在高分子聚合物球形颗粒内，参见图1，从而完成量子点复合荧光粉的制备。所述强极性溶剂为二甲基甲酰胺。所述原位反应形成的量子点，粒径在5nm。参见图2，透射电镜下观察所得包覆在量子点复合荧光粉内的量子点形貌图片。所述量子点复合荧光粉，颗粒直径在10μm。所述高分子聚合物为聚偏二氟乙烯。实施例2一种量子点复合荧光粉的制备方法，所述量子点材料的化学式为HC(NH2)2PbI3，制备量子点的原料甲脒氢碘酸盐HC(NH2)2I与碘化铅按照摩尔比例称量，其余与实施例1相同。实施例3一种量子点复合荧光粉的制备方法，所述量子点材料的化学式为CH3NH3SnCl3，制备量子点的原料甲基氯化铵与氯化锡按照摩尔比例称量，其余与实施例1相同。实施例4一种量子点复合荧光粉的制备方法，所述量子点材料的化学式为CH3NH3SnBr(1)I(2)，所述方法包括以下步骤：(1)将制备量子点的原料甲基溴化铵、甲基碘化铵、溴化锡、碘化锡按照摩尔比例称量，溶解在强极性溶剂中，搅拌形成均匀溶液，原料浓度为0.2mmol/mL；(2)在溶剂中，进一步加入高分子聚合物，并搅拌使其溶解形成前驱体溶液，高分子聚合物加入量为0.5g/mL；(3)将所述前驱体溶液进行喷雾干燥，喷雾载气为氮气或者氩气，喷雾温度50℃，喷雾流量150m3/h。所述强极性溶剂为二甲基乙酰胺。所述原位反应形成的量子点，粒径在1。所述量子点复合荧光粉，颗粒直径在0.1μm。所述高分子聚合物为双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯。其余与实施例1相同。实施例5一种量子点复合荧光粉的制备方法，所述量子点材料的化学式为HC(NH2)2PbCl(2)Br(1)，所述方法包含如下步骤：(1)将制备量子点的原料甲脒氢溴酸盐HC(NH2)2Br、甲脒氢氯酸盐HC(NH2)2Cl、氯化铅或溴化铅按照摩尔比例称量，溶解在强极性溶剂中，搅拌形成均匀溶液，原料浓度为0.15mmol/mL；(2)在溶剂中，进一步加入高分子聚合物，并搅拌使其溶解形成前驱体溶液，高分子聚合物加入量为0.3g/mL；(3)将所述前驱体溶液进行喷雾干燥，喷雾载气为氮气或者氩气，喷雾温度40℃，喷雾流量100m3/h。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
量子点复合荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将制备量子点的原料卤化铅化合物或卤化锡化合物与甲基卤化铵或甲脒氢卤酸盐，溶解在强极性溶剂中，得溶液A；2)在溶液A中加入高分子聚合物，溶解后形成前驱体溶液；3)将步骤2)得到的前驱体溶液喷雾干燥，在喷雾干燥过程中，前驱体溶液被分散成液滴，强极性溶剂挥发离开使得液滴变为球形颗粒，留在高分子聚合物球形颗粒内的离子发生原位反应形成量子点，并被包覆在高分子聚合物球形颗粒内，即得量子点复合荧光粉。

【技术特征摘要】
1.量子点复合荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将制备量子点的原料卤化铅化合物或卤化锡化合物与甲基卤化铵或甲脒氢卤酸盐，溶解在强极性溶剂中，得溶液A；2)在溶液A中加入高分子聚合物，溶解后形成前驱体溶液；3)将步骤2)得到的前驱体溶液喷雾干燥，在喷雾干燥过程中，前驱体溶液被分散成液滴，强极性溶剂挥发离开使得液滴变为球形颗粒，留在高分子聚合物球形颗粒内的离子发生原位反应形成量子点，并被包覆在高分子聚合物球形颗粒内，即得量子点复合荧光粉。2.如权利要求1所述量子点复合荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述量子点的化学通式为ABX(m)Y(3-m)，其中A＝CH3NH3，HC(NH2)2；B＝Pb，Sn；X，Y＝Br，Cl，I，0≤m≤3。3.如权利要求1所述量子点复合荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述原料的摩尔浓度为0.1～0.2mmol/mL。4.如权利要求1所述量子点复合荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述卤化铅化合物选自溴化铅、氯化铅、碘化铅中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟杰，林岳，陈楠，陈忠，高玉琳，吕毅军，郭自泉，朱丽虹，陈国龙，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35