一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法技术

本发明专利技术公开一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，包括步骤：采用有机碱或无机碱对羧酸进行预处理，得到羧酸盐溶液；将预先配置好的原配体量子点溶液与所述羧酸盐溶液混合，室温下搅拌预定时间后，发生配体交换反应，清洗后得到表面配体为去质子羧酸的量子点；本发明专利技术提供的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法反应速率快，交换后的去质子羧酸与量子点表面的阳离子结合牢固，最后得到的表面配体为去质子羧酸的量子点胶体溶液稳定性强、溶解性极好且发光效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法
本专利技术涉及量子点
，尤其涉及一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法。
技术介绍
荧光半导体纳米晶，又称量子点，与传统荧光染料分子相比，量子点具有许多独特的发光性能，如：耐光漂白、宽波段激发、发射带隙可调节等特点，因此被广泛用于光电器件以及生物医学等领域。目前制备量子点最普遍的方法是采用金属-有机阳离子前驱物在高温下热注入阴离子前驱物反应生成量子点，阴阳离子前驱物中引入的有机物包括三辛基膦、三丁基膦、油酸、硬脂酸等，这些有机物的引入能调节量子点的晶体生长速率、晶体形貌、晶体尺寸分布。另外，这些有机物能作为量子点的表面封端剂，减少表面缺陷以提高量子点发光效率。但是当量子点表面为长链烷基酸时，量子点表面与长链烷基酸结合不牢固，在后续清洗过程中配体容易脱落，因而会影响量子点的溶解性和发光性能的稳定性。另一方面，配体的功能团、链长等因素决定了自身的电子结构，从而会影响量子点的表面电子空穴波函数以及量子点薄膜层的电子传输性能。因此在量子点器件制备过程中，为了优化整个器件的结构和性能，通常需要对量子点进行相应的配体交换。但是，电子结构合适而结合能力差的羧酸类配体如何能与量子点强结合仍然存在着很大的挑战。因此，现有技术还有待于改进和发展。
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表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，旨在解决现有的量子点表面与羧酸类配体结合不牢固，导致量子点胶体溶液稳定性差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，包括步骤：A、采用有机碱或无机碱对羧酸进行预处理，得到羧酸盐溶液；B、将预先配置好的原配体量子点溶液与所述羧酸盐溶液混合，室温下搅拌预定时间后，发生配体交换反应，清洗后得到表面配体为去质子羧酸的量子点。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述步骤A具体包括：将有机碱或无机碱加入羧酸溶液中，室温下搅拌5-120min，生成羧酸盐溶液和水。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，在步骤A中，所述有机碱或无机碱与羧酸的摩尔比为1:1-6。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述有机碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵或氢氧化六甲季铵中的一种。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化铟或氢氧化铵中的一种。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述羧酸为C原子数小于或等于18的羧酸。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述羧酸为戊酸、戊烯酸、己酸、己烯酸、壬酸、癸酸、十一烷基酸、十一烯酸、十二烷基酸、十二烯酸、十四烷基酸、十四烯酸、十六烷基酸、十六烯酸、十八烯酸或十八烷基酸中的一种。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述步骤B中还包括：当配体交换反应完成后，静置10-30min，最后加入乙酸乙酯离心2-4次后，得到表面配体为去质子羧酸的量子点。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，所述步骤B中的原配体为三辛基膦、三辛基氧化膦、三丁基膦、三丁基氧化膦中的一种。所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，在步骤B中，所述羧酸盐与所述原配体量子点的摩尔比为1:1-8。有益效果：本专利技术提供一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其中，先将羧酸用有机碱或无机碱进行预处理，得到去质子的羧酸配体，即羧酸盐；然后将所述去质子的羧酸配体与原配体量子点溶液混合搅拌，进行配体交换反应，得到表面为去质子羧酸的量子点；本专利技术提供的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法反应速率快，交换后的去质子羧酸与量子点表面的阳离子结合牢固，最后得到的量子点胶体溶液稳定性强、发光效率高。附图说明图1为本专利技术一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术实施例1中量子点配体交换前后的发射光谱图。图3为本专利技术实施例1中量子点配体交换前后的相对发光强度随时间变化的图谱。具体实施方式本专利技术提供一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，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为本专利技术一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其中，包括步骤：S10、采用有机碱或无机碱对羧酸进行预处理，得到羧酸盐溶液；S20、将预先配置好的原配体量子点溶液与所述羧酸盐溶液混合，室温下搅拌预定时间后，发生配体交换反应，清洗后得到表面配体为去质子羧酸的量子点。具体来说，在本专利技术中，所述羧酸优选为C原子数小于或等于18的羧酸，较佳地，所述羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、更酸、苯甲酸、苯基乙酸、苯基丙酸、苯基丁酸、苯基戊酸、苯基己酸、苯丙氨酸或十八烯酸中的任意一种，但不限于此；当将所述羧酸直接作为量子点的表面配体时，所述羧酸配体官能团-COOH中的H呈游离态，此时官能团与量子点以配位键结合相应地生成-COO(H)-R，其中R为量子点表面阳离子；而-COO-又很容易与游离态的H再结合，从而与量子点表面阳离子脱离生成羧酸；这种直接将含质子配体与量子点结合生成的量子点胶体溶液稳定性极差，配体与量子点结合不牢固；为解决量子点与含质子羧酸配体结合不牢固，生成的量子点胶体溶液稳定性差的问题，本专利技术预先采用有机碱或无机碱（即去质子剂）对所述羧酸配体（即含质子配体）进行处理，去除羧酸配体中的H，得到羧酸盐溶液（即去质子配体）；具体地，所述步骤S10具体为：在羧酸溶液中加入所述有机碱或无机碱进行反应，所述有机碱或无机碱与羧酸的摩尔比为1:1-6，优选1:2；进一步，待所述羧酸溶液与所述有机碱或无机碱混合后，在室温下搅拌反应5-120min，然后静置10-30min后，反应完全后制得羧酸盐溶液。进一步，当所述羧酸为油溶性配体时，例如当配体为十八烯酸时，此时有机碱或无机碱与所述十八烯酸反应完全后，溶液产生分相，此时应将水相去除，通过分液得到含十八烯酸盐的油相溶液。水相的存在会影响油溶性去质子配体与原配体量子点发生配体交换反应，导致交换配体后的量子点发光效率降低。进一步，在本专利技术中，所述有机碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵或氢氧化六甲季铵中的任意一种，但不限于此；所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化铟或氢氧化铵中的任意一种，但不限于此。更进一步，在本专利技术中，所述羧酸为戊酸、戊烯酸、己酸、己烯酸、壬酸、癸酸、十一烷基酸、十一烯酸、十二烷基酸、十二烯酸、十四烷基酸、十四烯酸、十六烷基酸、十六烯酸、十八烯酸或十八烷基酸中的任意一种，但不限于此。进一步，在所述步骤S20中，将预先配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、采用有机碱或无机碱对羧酸进行预处理，得到羧酸盐溶液；B、将预先配置好的原配体量子点溶液与所述羧酸盐溶液混合，室温下搅拌预定时间后，发生配体交换反应，清洗后得到表面配体为去质子羧酸的量子点。

【技术特征摘要】
1.一种表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、采用有机碱或无机碱对羧酸进行预处理，得到羧酸盐溶液；B、将预先配置好的原配体量子点溶液与所述羧酸盐溶液混合，室温下搅拌预定时间后，发生配体交换反应，清洗后得到表面配体为去质子羧酸的量子点。2.根据权利要求1所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：将有机碱或无机碱加入羧酸溶液中，室温下搅拌5-120min，生成羧酸盐溶液和水。3.根据权利要求1所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述有机碱或无机碱与羧酸的摩尔比为1:1-6。4.根据权利要求1所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，所述有机碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵或氢氧化六甲季铵中的一种。5.根据权利要求1所述的表面配体为去质子羧酸的量子点的制备方法，其特征在于，所述无...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃辉军，杨一行，
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