一种复合发光材料及其制备方法技术

技术编号:23552891 阅读:31 留言:0更新日期:2020-03-25 00:24
本发明专利技术涉及一种复合发光材料及其制备方法,通过将量子点前体、氧化物或其前体按一定比例混合均匀后,经高温煅烧生成复合发光材料。本发明专利技术方法与传统方法相比拥有合成工艺简单、成本低、不使用溶剂、量子效率高、可大规模生产等优势,制备的发光材料发光强度高,发光色纯度高,光热稳定性好,为该材料在高性能光致发光器件、激光、非线性光学器件中的理论研究与应用奠定了基础。

A composite luminescent material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种复合发光材料及其制备方法
本专利技术属于发光材料
,具体涉及一种量子点/氧化物复合发光材料及其制备方法。
技术介绍
量子点从上世纪80年代发现以来,由于其优异的光电性能引起了科研界和工业界广泛的兴趣。与传统荧光材料相比,量子点的荧光具有半峰宽窄、颗粒小、无散射损失和光谱随尺寸可调等优点,被广泛认为将在显示、照明和生物荧光标记等领域有重大应用前景。各国都投入了大量的人力和物力进行量子点材料的研究,使量子点的光电性能得到不断的提升,相关应用的原型器件也陆续出现。然而,目前传统的量子点合成技术存在以下诸多问题:合成工艺复杂;合成和提纯中均使用大量有机溶剂,且部分溶剂拥有较大的毒性,废弃的溶剂给生态环境造成巨大的压力;对反应前体纯度要求特别高。以上问题造成了量子点的生产成本居高不下,且环境污染巨大,严重制约其产业化及应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高度稳定量子点/氧化物复合发光材料及其制备方法。本专利技术的方法是一种固相合成方法,其明显不同于传统的胶体化学合成方法。本专利技术提供的方法具有合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合发光材料,所述复合发光材料包括量子点和氧化物,其中所述氧化物为所述量子点的载体,所述量子点颗粒分布在氧化物载体的表面上,且所述量子点和所述氧化物的摩尔比为1:1-100。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合发光材料,所述复合发光材料包括量子点和氧化物,其中所述氧化物为所述量子点的载体,所述量子点颗粒分布在氧化物载体的表面上,且所述量子点和所述氧化物的摩尔比为1:1-100。


2.根据权利要求1所述的复合发光材料,其中所述复合发光材料由量子点和氧化物组成。


3.根据权利要求1所述的复合发光材料,其中所述量子点具有钙钛矿结构ABX3的纳米晶结构,其中A为Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr或Ba,B为Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb或Bi,X为F、Cl、Br或I。


4.根据权利要求1所述的复合发光材料,其中所述量子点具有二元结构Dn+Yn-的纳米晶结构,其中n为1-10的整数,元素D与Y的摩尔比为1:1,且D为Zn、Cd、Hg、Al、Ga或In,Y为S、Se、Te、N、P、As或Sb。


5.根据权利要求1所述的复合发光材料,其中所述量子点具有IB-ⅢA-ⅥA族三元化合物型的纳米晶结构,可用通式G+M3+(N2-)2表示,其中G+为Cu+或Ag+;M3+为In3+、Ga3+或Al3+;N2-为S2-或Se2-,且G+、M3+和N2-的摩尔比为0.5:0.5:1。


6.根据权利要求1所述的复合发光材料,其中所述氧化物选自三氧化二铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、氧化钼、氧化镧、氧化铈、氧化钐及其组合。


7.一种制备复合发光材料的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)固相混合
按量子点前体和氧化物或其前体的摩尔比为1:1-100的比例,将一种或多于一种量子点前体和氧化物或其前体进行固相混合,并充分研磨,得到均匀混合物;
(2)煅烧
在氮气气氛下,将步骤(1)得到的均匀混合物在500-1000℃煅烧5-60分钟;
(3)粉磨
将步骤(2)经煅烧得到的产物冷却至室温,然后进行粉磨,使获得材料的粒径小于80μm。


8.根据权利要求7所述的方法,其中所述方法还包括步骤:
(4)退火
在400-600℃的温度下,使步骤(3)经粉磨的材料在空气中退火5-60分钟,获得所述复合发光材料。


9.根据权利要求7或8所述的方法,其中在进行固相混合步骤(1)之前,先将所述氧化物或其前体在氮气气氛下,在500-1000℃下煅烧5-60分钟,并且在煅烧步骤(2)中采用还原性气氛进行保护。


10.根据权利要求9所述的方法,其中在进行固相混合步骤(1)之前,先将所述氧化物或其前体在氮气气氛下,在500-1000℃下煅烧5-60分钟,然后在400-600℃的温度下,使经煅烧的氧化物或其前体在空气中退火5-60分钟,并且在煅烧步骤(2)中采用还原性气氛进行保护。


11.根据权利要求7所述的方法,其中所述一种或多于一种量子点前体为两种量子点前体,其分别为1种AX前体与1种BX2前体,所述AX前体与BX2前体的摩尔比为1:1,其中A为Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr或Ba,B为Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb或Bi,X为F、Cl、Br或I。


12.根据权利要求7所述的方法,其中所述一种或多于一种量子点前体为阳离子前体和阴离子前体两...

【专利技术属性】
技术研发人员:李良汪波
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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