本发明专利技术公开了一种蓝到绿光发射、均匀合金化核的核壳量子点的合成方法，本发明专利技术核壳量子点以均匀合金化的硒硫化镉量子点(CdSexS1-x)为核、以CdS为壳，简写为CdSexS1-x/CdS量子点，其中x＝0.05-0.60。本发明专利技术通过控制核量子点合成中硫与硒源的摩尔量的比值、镉源与配体的用量、反应温度和时间，使核壳量子点发射峰波长于460-530nm之间连续可调。本合成方法具绿色性、经济性特征，合成过程和产物结构及性能具有高度可控性，适合于规模化量子点制备。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，本专利技术核壳量子点以均匀合金化的硒硫化镉量子点(CdSexS1-x)为核、以CdS为壳，简写为CdSexS1-x/CdS量子点，其中x＝0.05-0.60。本专利技术通过控制核量子点合成中硫与硒源的摩尔量的比值、镉源与配体的用量、反应温度和时间，使核壳量子点发射峰波长于460-530nm之间连续可调。本合成方法具绿色性、经济性特征，合成过程和产物结构及性能具有高度可控性，适合于规模化量子点制备。【专利说明】 一、
本专利技术涉及一种量子点的合成方法，具体地说是。 二、
技术介绍
量子点由于具有组成与尺寸相关的光发射性能，是光电材料的研宄热点之一。由于量子点具有良好的显色饱和度(半峰宽窄)和稳定性，在显示技术中有良好使用前景。在蓝绿红三基色显示色元中，红光砸化镉量子点研宄最充分，达到了良好研宄水平；蓝和绿光量子点相对红光砸化镉量子点而言研宄尚不充分，仍存在一些问题。蓝光发射当前主要由CdS和ZnSe量子点来实现，CdS量子点发射可达480nm，ZnSe量子点发射可达445nm。但是这些量子点的半径接近于材料的波尔半径，量子限域效应变弱，它们的最好量子产率仅能达到中等水平。虽然CdSe量子点在较小尺寸时也可发射蓝光，但小尺寸下量子点稳定性差，合成难度大。当前用二元量子点实现蓝到绿光(470-520nm)的高效发射仍是一个难点。然而470-480nm的蓝光和520_530nm的绿光是全色显示的两个显色基元，发展这两区段的高效的、经济性的量子点合成方法是显示技术发展的要求。 合金化是调节(设计)量子点发射的基本方法之一，三元合金化量子点的发射波长可在两个基础量子点的波段之间连续调节，甚至由于非线性作用下超过基础量子点的波段。合金化的CdSexSh和Cd ,Zn1^xSe是在蓝到绿色区段发射的量子点对象，已有较多研宄，并取得了一定成果。现有的合成方法主要有热注法和一锅加热法，合成的产物结构有均匀合金化结构和梯度合金化结构。一锅加热法具有操作稳定性好、反应器放大性优良的特点，更适合于规模化合成。但一锅加热法合成的升温反应过程特性，决定了对具有反应活性差的多组份进行合金化反应时，总是产生梯度合金化结构。梯度合金化的核壳量子点结构受多重因素作用，合成产物结构重复性差，产物性能不稳定。均匀合金化结构是量子点合金化合成的优选目标。对CdxZrvxSe量子点由于Cd2+和Zn2+反应活性差别较大，砸化镉单体生成速率较砸化锌大得多，只有通过300°C以上的高温热注法合成和较长时间高温退火后处理(扩散作用)来达到均匀合金化。CdSexSh量子点由于单质砸与单质硫反应活性差别较大，直接用单质砸与单质硫反应无法得到均匀合金化产物。当前常用的合成技术中以TOP等络合砸与硫，使两者活性差减少；或使硫与砸(氧化砸)预先反应生成硫化砸合金，作为硫砸复合源，并采用热流注法合成。现有的合金化CdSexSh和Cd ,Zn1^xSe量子点合成方法的特征为:采用热注法、有膦体系和300°C以上的高温反应。现有合成方法存在下列不足:1、现有方法难以较经济地达到均匀合金化，合成的量子点多是具有一定梯度组成的结构；2、热注法受传热与传质作用的限制，难以用于规模化合成；3、300°C以上的高温反应能耗高，合成控制难度较大；4、有膦法成本较高、具环境污染性。 采用无膦体系一锅加热法，在相对较低的温度下，例如低于240°C，反应合成均匀合金化的CMSexSh量子点，尚没有成功的被开发。三、
技术实现思路
本专利技术旨在提供，本专利技术核壳量子点以均匀合金化的砸硫化镉量子点(CdSexSh)为核、以CdS为壳，简写为CdSexSh/CdS 量子点，其中 x = 0.05-0.60。 本专利技术CdSexSpjJ;子点及CdSe ,S1VCdS量子点的发射峰波长位于460_530nm之间，连续可调；量子点最高量子产率多60%。 本专利技术蓝到绿光发射、均匀合金化核的核壳量子点的合成方法包括以下过程: 1、核量子点的合成 在室温下将镉源、砸源、硫源、配体和合成介质加入反应釜中，在氮气或氩气保护下升温至210-230°C保温反应20min以上，得到砸硫化镉量子点。 其中硫源(以S计)和砸源的总摩尔量、镉源的摩尔量及配体的摩尔量之比为(0.85-1):1: (1-6)，反应体系中镉浓度为0.05-0.20mol/L。砸源和硫源的摩尔比为x: l_x，其中 x = 0.05-0.60。 所述镉源为碳原子数14-22的饱和或不饱和脂肪酸的镉盐。 所述砸源为砸粉。 所述硫源为二烯丙基二硫醚。 所述配体为碳原子数14-22的直链饱和或不饱和脂肪酸。 所述合成介质为沸点多240°C的烷烃或烯烃。 步骤I中升温至210-230°C时的升温速率彡15°C /min。 2、原位包壳 待步骤I的反应液降温至100°C以下时向反应液中加入包壳镉源和包壳硫源，在氮气或氩气保护下升温至190-200°C保温20min以上； 所述包壳镉源和包壳硫源(以S计)的摩尔比为1: (0.85-1)，包壳镉源的摩尔量为步骤I添加镉源摩尔量的0.5-1.0倍。 所述包壳镉源为碳原子数14-22的饱和或不饱和脂肪酸的镉盐。 所述包壳硫源为二烯丙基二硫醚。 步骤2中升温至190-200°C时的升温速率为5_10°C /min。 3、量子点的分离与纯化 待步骤2的反应液冷却到70°C以下时，将反应液倾入无水乙醇中，产生量子点沉淀，以环已烷为溶剂、乙醇为非溶剂，以正丁醇和丙酮为调节溶剂，沉淀、纯化量子点，干燥后得到CdSexS1VCdS量子点。 本专利技术提供了均匀合金化核的CdSexS1ViCdS核壳结构量子点的合成方法。本专利技术提供的量子点发射峰波长位于460-530nm之间，连续可调，能良好地满足显示技术蓝色和绿色基元的性能指标要求。 本专利技术的合成方法以高活性的二烯丙基二硫醚为硫源，砸粉为砸源，采用一锅加热法合成均匀合金化的砸硫化镉核量子点。通过简单地改变原料中的砸源与硫源比值，实现对核量子点组成和发射波长的调节。 本专利技术采用原位反应法对核量子点进行包壳，无需对核量子点进行分离与纯化操作，简化了操作程序、减少了相关溶剂材料的消耗。 本专利技术提供了一种操作简便可靠，成本较低、环境友好的发射蓝到绿光的核壳量子点合成方法。本方法可控性良好，适合于规模化制备，具有良好的绿色化学特性和经济性，对量子点应用发展具有较大价值。 四、【专利附图】【附图说明】 图1为实施例2合成的CdSea3Sa7AMS量子点的UV和PL图。从图1中可以看出，量子点UV吸收曲线有良好精细结构，PL发射峰半高峰宽约33nm。 图2为实施例1-3合成的量子点的UV图。从图2中可以看出，随核中砸量增加，量子点UV吸收峰连续红移。 图3为实施例1-3合成的量子点的PL图。从图3中可以看出，随核中砸量增加，量子点PL发射峰连续红移。 图4为实施例3合成的CdSetl.4SQ.6/CdS量子点的TEM和HRTEM图。从图4中可以看出，量子点具有良好单分散性。 图5为实施例3合成的CdSea4Sa6AMS量子点的XRD图。从图5中可以看出，量子点具有立方晶型结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓝到绿光发射、均匀合金化核的核壳量子点的合成方法，包括以下步骤：1)核量子点的合成在室温下将镉源、硒源、硫源、配体和合成介质加入反应釜中，在氮气或氩气保护下升温至210‑230℃保温反应20min以上，得到硒硫化镉量子点；2)原位包壳待步骤1)的反应液降温至100℃以下时向反应液中加入包壳镉源和包壳硫源，在氮气或氩气保护下升温至190‑200℃保温20min以上；3)量子点的分离与纯化待步骤2)的反应液冷却到70℃以下时，将反应液倾入无水乙醇中，产生量子点沉淀，以环已烷为溶剂、乙醇为非溶剂，以正丁醇和丙酮为调节溶剂，沉淀、纯化量子点，干燥后得到CdSexS1‑x/CdS量子点，x＝0.05‑0.60。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋阳，张忠平，蓝新正，常亚婧，姚旭东，李国鹏，王辉，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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