本发明专利技术公开了一种具有双组分壳层的量子点复合微球及其制备方法。该量子点复合微球包括量子点和微胶囊，所述量子点自组装在所述微胶囊的表面，所述微胶囊包括壳层和内核，所述壳层含有聚苯乙烯和二氧化硅，所述内核为石蜡。本发明专利技术的量子点复合微球，本发明专利技术的量子点不但能够保持一般量子点发光效率高、光化学稳定性等优异性质，而且发光强度还具有特定的温度敏感值，可用于对特定的温度进行关联。本发明专利技术的量子点还具有很好的重复使用性，量子点不会脱落问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种量子点，更具体地说，涉及一种具有双组分壳层的量子点复合微 球及其制备方法。
技术介绍
当材料尺寸减少到纳米量级时，由于其纳米效应，材料将产生许多新颖而独特的 优于传统材料的各种功能特性，在微电子、生物工程、化工、医学等领域具有广泛的应用价 值。 近几年，以过渡金属为激活离子的纳米发光材料，由于其优异的光学特性，如吸收 波长宽且连续，荧光发射峰可调谐，荧光寿命长等，在发光器件、荧光成像、太阳能电池、荧 光检测和生物标记等领域表现出广阔的应用前景。然而当量子点用于发光器件或荧光检测 时，在25_100°C范围内，量子点吸收峰波长和光致发光光谱波长发生的红移一般均小于 10nm。再者，虽然发光强度与温度具有一定的线性关系，但随温度变化，其发光强度非常小， 在低于热猝灭温度下，较小的温度变化不会引起发光强度大幅增强或减弱。因此，现有技术 不能制备出温度敏感性非常高的量子点。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种温度敏感性非常高的具有双 组分壳层的量子点复合微球。 本专利技术提供了一种具有双组分壳层的量子点复合微球，其包括量子点和微胶囊， 所述量子点自组装在所述微胶囊的表面，所述微胶囊包括壳层和内核，所述壳层含有聚苯 乙烯和二氧化硅，所述内核为石蜡。 所述量子点为巯基羧酸修饰的量子点;所述微胶囊的表面经过三氨基硅烷和聚合 氯化铝改性处理，所述三氨基硅烷的化学式为H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH-(CH2) 3-Si-(OCH3)3〇 在所述量子点复合微球中，所述石蜡、聚苯乙烯和二氧化硅的重量比例为(2~6): (2~10): 0.29。在所述微胶囊的表面自组装有1-20层所述量子点。 所述量子点复合微球的平均粒径为55nm~600nm，优选为65nm~500nm。所述微胶 囊的粒径为50nm~600nm，优选为60nm~500nm。所述量子点的粒径为2~150nm，优选为5~ 100nm；所述量子点为 CdTe、CdSe、InP、InAs、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdTe/ZnS、 CdHgTe/ZnS、HgTe/HgCdS量子点中的一种或几种。 石錯优选为18#石蜡、20#石蜡、25#石蜡、30#石蜡、35 #石蜡、45#石蜡、58#石蜡中的一 种或多种。本专利技术的提供了上述的具有双组分壳层的量子点复合微球的制备方法，其特征在 于，该方法包括如下步骤： (1)将按重量比例为(2~6) :(2~10) :1混合石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯，然后加热 使石蜡熔融并搅拌均匀，制得混合物，然后将表面活性剂水溶液加入到在所述混合物中加 入，搅拌分散均匀得到乳化液，然后在所述乳化液中滴加过硫酸铵的水溶液，在60~95°C下 反应0.5~6h后，降至室温后，然后进行破乳、静置、真空抽虑、洗涤和干燥，最终得到以石蜡 为核，聚苯乙烯和二氧化硅为壳的微胶囊， (2)将所述微胶囊浸泡在量子点的水溶液中，然后过滤，洗涤和干燥，即可制得量 子点复合微球。 在所述表面活性剂水溶液中的表面活性剂的质量与石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯的 质量之和的比值为1:(10~30)，所述表面活性剂的水溶液的浓度为0.5wt%~5wt%;所述 过硫酸铵溶液中的过硫酸铵的质量与石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1: (10~50)，所述过硫酸铵溶液的浓度为lwt%~10wt% ;所述表面活性剂为聚乙二醇、鹿糖 酯、聚山梨酯、十八烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十二 烷基苯磺酸钠中的一种或多种。 在(2)步骤中，所述量子点的水溶液为巯基羧酸修饰的量子点的水溶液。所述浸泡 的时间为5min~240min。 在将所述微胶囊加入到量子点的水溶液之前，用聚合氯化铝溶液和三氨基硅烷溶 液改性处理微胶囊，具体步骤如下:将所述微胶囊入到聚合氯化铝的溶液中，然后过滤和干 燥，然后再加入到三氨基硅烷溶液中，搅拌、过滤和干燥。所述聚合氯化铝溶液的浓度 0.20wt %~0.01 wt %，所述三氨基硅烷溶液为含有0.5wt%~2. Owt%三氨基硅烷的乙醇溶 液。聚合氯化铝溶液和三氨基硅烷溶液的用量浸没微胶囊即可，但不限制于此。微胶囊与三 氨基硅烷溶液质量比例可以为1: (5~20)。微胶囊与聚合氯化铝溶液质量比例可以为1: (5 ~20)〇 所述量子点的水溶液为巯基羧酸修饰的水溶性量子点，为常规使用的巯基羧酸修 饰的水溶性量子点，常规使用浓度的溶液。其制备方法如下：将碲粉和硼氢化钠与水混合， 将惰性气氛环境和恒温条件进行反应，制得量子点前驱液;将氯化镉溶解在水中，然后依次 加入巯基羧酸和氢氧化钠溶液，得到混合液，将整个混合液移至高压釜内衬里，通氮除氧， 然后将所述量子点前驱液加入到所述混合液中，在高压釜进行水热反应，得到所述巯基羧 酸修饰的水溶性量子点。所述碲粉、硼氢化钠、氯化镉与巯基羧酸的摩尔比例为1: (20~ 60): (15~45): (6~15)。巯基羧酸优选为巯基乙酸、2-巯基丙酸和3-巯基丙酸。 与现有技术相比，本专利技术的具有如下优点： (1)本专利技术的量子点复合微球，本专利技术的量子点不但能够保持一般量子点发光效 率高、光化学稳定性等优异性质，而且发光强度还具有特定的温度敏感值，可用于对特定的 温度进行关联。具体表现为：当环境温度升高石蜡的相变温度时，量子点复合微球内的石蜡 发生相变，由不透光的固态变成透明的液态，这样微胶囊的透光性大幅增加，其光致发光光 谱的强度(发光强度)会发生大幅增加；当环境温度低于石蜡的相变温度时，由透明的液态 变成不透光的固态，这样微胶囊的透光性大幅降低，其光致发光光谱的强度(发光强度)会 发生大幅下降。因此，量子点复合在相变温度点附近具有非常强的温度敏感性。当本专利技术的量子点复合微球应用于荧光检测时，可通过在线实时监测整体体系中 荧光发生异常变化的地方，可以监测出温度敏感值附近的温度微小变化。当用于量子点的 器件时，可以通过调节温度值，来调控量子点发光强度的大幅改变。本专利技术的量子点复合微球适用于与石蜡的相变温度点的接近的样品监测，由于石 蜡具有非常多温度牌号，可以通过选择不同温度牌号的石蜡，来改变量子点复合微球中石 蜡的温度敏感值，从而可实现不同样品的实时监测。 (2)本专利技术的量子点复合微球，聚苯乙烯与二氧化硅形成较厚的包覆壳层，且聚苯 乙烯具有较强的冲击强度，有利于提高该微胶囊的热稳定性和结构稳定性，并能够很好地 弥补二氧化硅的弹性和致密性较差的缺点，有利于形成致密的外壳而避免相变材料泄漏， 提尚稳定性。二氧化硅具有高的结构强度、热稳定、机械稳定、化学稳定、高导热等特性，能够很 好的弥补聚苯乙烯热稳定和化学稳定性相对较差、机械特性相对较差及导热性能相对较差 的缺点。聚苯乙烯和二氧化硅复合材料综合了聚苯乙烯和二氧化硅的优点，并能够相互弥 补各自存在的缺点，优势互补，从而能够提高该微胶囊的热稳定性、化学稳定性、机械稳定 性及结构稳定性，从而使得微胶囊的稳定性较高。 (3)本专利技术在量子点复合微球的制备过程中，过硫酸铵作为聚合反应的引发剂引 发聚苯乙烯聚合生成聚聚苯乙烯，同时作为酯类水解催化剂催化正硅酸乙酯水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有双组分壳层的量子点复合微球，其特征在于，其包括量子点和微胶囊，所述量子点自组装在所述微胶囊的表面，所述微胶囊包括壳层和内核，所述壳层含有聚苯乙烯和二氧化硅，所述内核为石蜡。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：莫婉玲，
申请(专利权)人：莫婉玲，
类型：发明
国别省市：广东;44
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