一种颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种颗粒及其制备方法，所述颗粒包括量子点，与所述量子点表面结合的表面配体。本发明专利技术通过具有共轭体系的有机基团P2形成离域的共轭电子云，再通过给电子有机基团P3将离域的共轭电子云体系向配位基团P1推移，从而大大增强了配位基团P1上配位原子的配位孤对电子跟量子点表面配位原子的配位能力，增强了配位键的牢固性，因而能够有效地保证量子点表面的充分钝化，提升量子点材料的发光性能。

A particle and its preparation method

The invention discloses a particle and a preparation method thereof. The particle comprises a quantum dot and a surface ligand bound to the surface of the quantum dot. The present invention forms an off-domain conjugated electron cloud by the organic group P2 with conjugated system, and then pushes the off-domain conjugated electron cloud system to the coordination group P1 by giving the electronic organic group P3, thereby greatly enhancing the coordination ability of the coordination atom on the coordination group P1 to the coordination atom on the surface of the quantum dot, and enhancing the firmness of the coordination bond, so as to be effective. Ensuring the full passivation of the surface of quantum dots and improving the luminescent properties of quantum dot materials.

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒及其制备方法
本专利技术涉及量子点
，尤其涉及一种颗粒及其制备方法。
技术介绍
量子点是一种在三个维度尺寸上均被限制在纳米数量级的特殊材料，这种显著的量子限域效应使得量子点具有了诸多独特的纳米性质：发射波长连续可调、发光波长窄、吸收光谱宽、发光强度高、荧光寿命长以及生物相容性好等。这些特点使得量子点在生物标记、平板显示、固态照明、光伏太阳能等领域均具有广泛的应用前景。量子点的尺寸通常在20纳米以下，因此量子点材料的比表面积非常大，量子点的表面特性和性质对于量子点的性能影响非常显著。量子点表面存在着大量的悬挂键(danglingbonds)，这些悬挂键中一部分连接着反应过程中所加入的有机配体(例如有机胺类、有机羧酸类、有机膦、硫醇等)，另一部分则暴露于外界环境，容易与外界环境发生反应，同时暴露的悬挂键会在能带隙中形成缺陷态和缺陷能级，这也是造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低的重要原因。因此需要尽可能地消除量子点表面暴露的悬挂键。通常有两种方法来消除量子点表面暴露的悬挂键从而有效钝化量子点：一是通过在暴露的悬挂键上连接有机配体；二是通过在暴露的悬挂键外继续生长无机外壳层。由于所生长的外壳层表面不可避免地仍然存在暴露悬挂键，因此仍然会影响量子点的发光效率。一般来说，高质量量子点的制备会同时结合这两种方法，即在量子点表面生长一定厚度的无机外壳层后，加入有机配体进行结合来消除无机外壳层表面的暴露悬挂键。因此可以看出，表面有机配体对于量子点表面的有效钝化从而提升量子点的发光性能具有非常重要的作用。表面有机配体与量子点的连接是通过形成配位键的方式实现的，这种连接存在着吸附与解吸附的平衡反应关系，即一部分表面配体倾向于连接在量子点表面，另一部分表面配体倾向于从量子点表面脱附。因此需要使平衡尽量向吸附量子点的方向移动，以保证表面配体与量子点表面的有效稳固连接。一般来说可以通过选择不同功能基团与量子点表面进行配位，利用不同功能基团配位能力的不同来实现表面配体与量子点表面连接程度的调节。但能与量子点表面进行配位的功能基团选择很有限，一般来说只有氨基、羧基、巯基、膦基、膦氧基、膦酸基等几种，而且相互之间配位能力差异较大，无法进行配位程度的精细调节。因此需开发更加有效且更具可调性的量子点表面配体，从而提升量子点材料的发光性能。
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颗粒及其制备方法，旨在解决现有能与量子点表面进行配位的功能基团选择很有限，而且相互之间配位能力差异较大，无法进行配位程度的精细调节的问题。本专利技术的技术方案如下：一种颗粒，其中，所述颗粒包括量子点，与所述量子点表面结合的表面配体，所述表面配体为具有如下结构的物质：所述的颗粒，其中，所述量子点选自II-VI族量子点、III-V族量子点、IV-VI族量子点。所述的颗粒，其中，所述II-VI族量子点选自CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、或CdZnSeSTe。所述的颗粒，其中，所述III-V族量子点选自InP、GaP、GaAs、InAs、InAsP、GaAsP、InGaP、InGaAs或InGaAsP。所述的颗粒，其中，所述IV-VI族量子点为PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe或PbSTe。所述的颗粒，其中，所述量子点为均一二元组分单核结构的量子点、均一多元合金组分单核结构的量子点、多元合金组分渐变单核结构的量子点、二元组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分分立核壳结构的量子点或多元合金组分渐变核壳结构的量子点。一种颗粒的制备方法，其中，包括步骤：提供量子点溶液；提供表面配体，所述表面配体为具有如下结构的物质：将所述表面配体与所述量子点溶液混合，使所述表面配体与量子点表面结合，得到所述颗粒。所述的颗粒的制备方法，其中，所述量子点溶液中量子点的浓度范围为5-200mg/mL。所述的颗粒的制备方法，其中，按所述表面配体与量子点溶液的体积比为(0.1-8):1，将所述表面配体与所述量子点溶液混合。所述的颗粒的制备方法，其中，使所述表面配体与量子点表面结合的反应温度为10-400℃，反应时间为5s-12h。有益效果：本专利技术通过具有共轭体系的有机基团形成离域的共轭电子云，再通过给电子有机基团将离域的共轭电子云体系向配位基团推移，从而大大增强了配位基团上配位原子的配位孤对电子跟量子点表面配位原子的配位能力，增强了配位键的牢固性，因而能够有效地保证量子点表面的充分钝化，提升量子点材料的发光性能。附图说明图1为实施例3的表面配体的结构式。图2为实施例4的表面配体的结构式。图3为实施例5的表面配体的结构式。图4为实施例6的表面配体的结构式。图5为实施例7的表面配体的结构式。图6为实施例8的表面配体的结构式。图7为实施例9的表面配体的结构式。图8为实施例10的表面配体的结构式。图9为实施例11的表面配体的结构式。图10为实施例12的表面配体的结构式。图11为实施例13的表面配体的结构式。图12为实施例14的表面配体的结构式。图13为实施例15的表面配体的结构式。图14为实施例16的表面配体的结构式。图15为实施例17的表面配体的结构式。图16为实施例18的表面配体的结构式。图17为实施例19的正置底发射量子点发光二极管器件的结构示意图。图18为实施例20的反置底发射量子点发光二极管器件的结构示意图。图19为实施例21的正置顶发射量子点发光二极管器件的结构示意图。图20为实施例22的反置顶发射量子点发光二极管器件的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种颗粒及其制备方法，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。本专利技术提供一种颗粒，其中，所述颗粒包括量子点，与所述量子点表面结合的表面配体，所述表面配体的分子结构为P1-P2-P3，其中所述P1为与量子点表面原子进行配位结合的配位基团，所述P2为具有共轭体系的有机基团，所述P3为给电子有机基团。本专利技术通过具有共轭体系的有机基团P2形成离域的共轭电子云，再通过给电子有机基团P3将离域的共轭电子云体系向配位基团P1推移，从而大大增强了配位基团P1上配位原子的配位孤对电子跟量子点表面配位原子的配位能力，增强了配位键的牢固性，因而能够有效地保证量子点表面的充分钝化，提升量子点材料的发光性能。本专利技术中，P1为与量子点表面原子进行配位结合的配位基团，加入所述P1与量子点表面进行结合的目的是消除量子点表面暴露的悬挂键，使量子点表面钝化。作为其中一具体的实施方式，所述P1可以选自胺基、羧基、巯基、膦基、膦氧基和膦酸基等中的一种或多种。本专利技术中，P2为具有共轭体系的有机基团，其主要作用是共轭体系的有机基团中的共轭电子通过共轭作用形成离域的共轭电子云。本专利技术通过具有共轭体系的有机基团P2形成离域的共轭电子云，再通过给电子有机基团P3将离域的共轭电子云体系向配位基团P1推移，从而大大增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒，其特征在于，所述颗粒包括量子点，与所述量子点表面结合的表面配体，所述表面配体为具有如下结构的物质：

【技术特征摘要】
1.一种颗粒，其特征在于，所述颗粒包括量子点，与所述量子点表面结合的表面配体，所述表面配体为具有如下结构的物质：2.根据权利要求1所述的颗粒，其特征在于，所述量子点选自II-VI族量子点、III-V族量子点或IV-VI族量子点。3.根据权利要求2所述的颗粒，其特征在于，所述II-VI族量子点选自CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe或CdZnSeSTe。4.根据权利要求2所述的颗粒，其特征在于，所述III-V族量子点选自InP、GaP、GaAs、InAs、InAsP、GaAsP、InGaP、InGaAs或InGaAsP。5.根据权利要求2所述的颗粒，其特征在于，所述IV-VI族量子点选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、Pb...

【专利技术属性】
技术研发人员：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