本发明专利技术公开了一种量子点，其特征在于其化学表达式为：Ｍ↓［（１－ｘ）］Ｇａ↓［２］Ｓ↓［４］∶Ａ↓［ｘ］，其中，Ｍ为Ｂａ，Ｃａ中的一种元素，Ａ为Ｍｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｒ，Ｅｕ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｃｅ，Ｙｂ，Ｎｄ中的一种元素或其中两种元素的混合，０．００１＜ｘ≤０．４。本发明专利技术还提供了该量子点制备方法。本发明专利技术制备的量子点原料安全易得，价格低廉，操作安全简便，不需要苛刻的设备条件，使得实验室大规模制备成为可能。用本方法得到的量子点分散性好，荧光强度高，稳定性好。该量子点可作为荧光标记物质，广泛应用于生物检测与分析，以及作为发光材料用于多种显示器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米半导体材料，尤其是一种M(1-x)Ga2S4:Ax量子点及其制备方法。
技术介绍
量子点是准零维纳米半导体材料，它由少量原子或原子团构成，通常三维尺度在1～10nm。由于尺寸量子效应和介电限域效应的影响，半导体纳米晶体显示出独特的荧光特性等物理和化学特性。使得量子点在光学和生物学等方面具有广阔的应用前景。量子点在生命科学及其他领域有着巨大的需求，因此人们对于量子点及其合成技术也进行了不断地探索。目前已经合成了多种核-壳结构的纳米颗粒，如CdS/Ag2S、CdS/Cd(OH)2、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdHgTe/ZnS、ZnSe/CdSe、CdS/HgS、CdS/PbS及多层结构的CdS/HgS/CdS等等。但是也同样面临一些问题，目前使用的量子点材料多为含Se，Cd，Te成分，其毒性较大，原料性质不稳定，成本很高，极大地限制了量子点的制备及其应用。通过在基质量子点材料中掺杂过渡金属或稀土离子，可以解决量子点物理性质与光谱需求很难统一的问题，实现中红外等多个波段范围的的荧光发射。因此，制备性能优良的掺杂型量子点成为研究的一个重要方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种发光性能优良的量子点，以及该量子点的制备方法。本专利技术为解决上述问题公开了一种量子点，其化学表达式为M(1-x)Ga2S4:Ax其中，M为Ba，Ca中的一种元素；A为Mn，Cu，Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合；0.001＜x≤0.4。本专利技术还提供了一种M(1-x)Ga2S4:Ax量子点制备方法，本专利技术的制备方法包括以下步骤1)按照化学计量比将钡或钙的可溶性盐溶于水溶液中，加入1-100ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行快速搅拌，制得储备液A；2)按照化学计量比将镓的可溶性盐溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液B；3)按照化学计量比将掺杂离子的可溶性盐溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液C；4)按照化学计量比将硫化钠溶于乙醇溶液中，超声分散10-100min，制得储备液D；5)将储备液A、储备液B和储备液C移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器快速搅拌溶液，将储备液D移入恒压滴液漏斗中，缓慢均匀地滴入快速搅拌的反应器中，0.5-3h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次，将产物溶于水和乙醇混合液中，用微波加热1-8分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到M(1-x)Ga2S4:Ax量子点。本专利技术用可溶性盐在室温、安全的条件下制备了M(1-x)Ga2S4:Ax量子点。本专利技术制备的量子点原料安全易得，价格低廉，操作安全简便，不需要苛刻的设备条件，使得实验室大规模制备成为可能。用本方法得到的量子点分散性好，荧光强度高，稳定性好。该量子点可作为荧光标记物质，广泛应用于生物检测与分析，以及作为发光材料用于多种显示器件。具体实施方式本专利技术提供一种量子点，其化学表达式为M(1-x)Ga2S4:Ax其中，M为Ba，Ca中的一种元素，A为Mn，Cu，Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合，0.001＜x≤0.4。在该量子点M(1-x)Ga2S4:Ax的化学表达式中，x的数值也可以是以下范围0.1＜x≤0.4。比较好的量子点可以用以下化学表达式表达为(1)Ca0.9Ga2S4:Er0.1；(2)Ba0.96Ga2S4:Mn0.04。此外，在量子点的具体实施例还可以按下列表中的数据确定 本专利技术量子点的制备实施例一以Ca0.9Ga2S4:Er0.1为例，将0.0045mol氯化钙溶于10ml水溶液中，加入40ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行快速搅拌，制得储备液A；2)将0.01mol硝酸镓溶于30ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；3)将0.0005mol醋酸铒溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液C；4)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液D；5)将储备液A、储备液B和储备液C移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器快速搅拌溶液，将储备液D移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，缓慢均匀地滴入快速搅拌的反应器中，2h后停止反应，用离心机进行离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次，将产物溶于水和乙醇混合液中，用微波加热3分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到Ca0.9Ga2S4:Er0.1量子点。实施例二以Ca0.95Ga2S4:Eu0.05为例，将0.00475mol氯化钙溶于10ml水溶液中，加入46ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行快速搅拌，制得储备液A；2)将0.01mol硝酸镓溶于30ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；3)将0.00025mol醋酸铕溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液C；4)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液D；5)将储备液A、储备液B和储备液C移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器快速搅拌溶液，将储备液D移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，缓慢均匀地滴入快速搅拌的反应器中，2h后停止反应，用离心机进行离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次，将产物溶于水和乙醇混合液中，用微波加热3分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到Ca0.95Ga2S4:Eu0.05量子点。实施例三以Ba0.95Ga2S4:Pr0.05为例，将0.00475mol氯化钡溶于10ml水溶液中，加入60ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行快速搅拌，制得储备液A；2)将0.01mol硝酸镓溶于30ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；3)将0.00025mol醋酸镨溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液C；4)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液D；5)将储备液A、储备液B和储备液C移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器快速搅拌溶液，将储备液D移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，缓慢均匀地滴入快速搅拌的反应器中，2h后停止反应，用离心机进行离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次，将产物溶于水和乙醇混合液中，用微波加热3分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到Ba0.95Ga2S4:Pr0.05量子点。实施例四以Ba0.9Ga2S4:Mn0.1为例，将0.0045mol氯化钡溶于10ml水溶液中，加入40ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行快速搅拌，制得储备液A；2)将0.01mol硝酸镓溶于30ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；3)将0.0005mol醋酸锰溶于10ml水溶液中，超声分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｍ↓［（１－ｘ）］Ｇａ↓［２］Ｓ↓［４］∶Ａ↓［ｘ］量子点，其特征在于其化学表达式为：Ｍ↓［（１－ｘ）］Ｇａ↓［２］Ｓ↓［４］∶Ａ↓［ｘ］其中，Ｍ为Ｂａ，Ｃａ中的一种元素；Ａ为Ｍｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｒ，Ｅｕ，Ｅｒ，Ｔ ｍ，Ｃｅ，Ｙｂ，Ｎｄ中的一种元素或其中两种元素的混合；０．００１＜ｘ≤０．４。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓松，李岚，韩旭，安海萍，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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