基于三（二甲氨基）膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点及其制备方法技术

一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点及其制备方法，属于量子点发光二极管中用纳米材料技术领域。本发明专利技术以安全、高效的三(二甲氨基)膦((DMA)

【技术实现步骤摘要】
基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点及其制备方法
本专利技术属于量子点发光二极管用纳米材料
，具体涉及一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点及其制备方法。
技术介绍
半导体量子点作为性能优异的纳米材料，由于量子尺寸效应和量子限域效应，具有激发光谱宽、半峰波宽较窄、波长可调和可溶液加工等特点，被广泛的应用在量子点发光二极管(QLED)、太阳能电池以及生物荧光标记等领域。尤其是在显示领域中已经开发出商业化应用的光致发光器件，色彩饱和度高、对比度高、色域广(NTSC色域>120％)，从而引发全球一众电视厂商和手机屏幕供应商的追捧。2013年，SONY、三星、TCL等公司发布了数款量子点产品，覆盖了电视、手机、电脑显示器等多个领域。预计未来量子点显示能够占据市场三分之一以上的份额。在量子点发光二极管液晶显示领域中，量子点膜被用作液晶显示器(LCD)背光单元的颜色转换器。在这样的商业产品模式下，量子点膜需要经受长时间的蓝光照射、高温下工作、以及水氧分子的侵害等等，这些因素都会导致量子点降低自身的荧光效率。而QLED的量子效率等各方面性能都与量子点的荧光产率和稳定性密切相关。在生物检测等领域，量子点作为发光材料需要具有低毒、生物相容性和长期稳定性等等。可见在量子点应用中，保持量子点优异的发光性能离不开高稳定性来对抗在量子点加工或使用过程中的荧光丢失或淬灭，比如反复的离心循环、量子点配体交换、持久的紫外光照射或者水、氧气、热处理等等。而随着对量子点研究的深入，世界范围内要求量子点中重金属镉的含量值在100ppm以下，因此使人们着重关注“绿色合成路线”。摒弃有毒的含镉量子点，磷化铟成为下一代广受欢迎的绿色纳米材料。为了接近含镉量子点的性能，应用于发光二极管液晶显示器件上，磷化铟量子点仍需克服以下问题：(1)选用安全、高效且价格更加低廉的磷源，制备较高的荧光量子产率；(2)物理、光化学稳定性强，寿命长；(3)尺寸可调，适合大规模合成。
技术实现思路
本专利技术公开了一种环境友好的、基于三(二甲氨基)膦的且不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法。目的在于解决上述
技术介绍
中InP量子点需要克服的问题。此量子点采用三(二甲氨基)膦((DMA)3P)为磷源，对比三(三甲硅基)磷(TMSP)更加安全、高效且价格便宜。结构上，由于InP/ZnS量子点的晶格失配比较大，因此引入带隙梯度变化的中间壳层(即ZnSe或ZnSeS)来降低核壳之间的晶格失配，分别得到InP/ZnS量子点0、InP/ZnSe/ZnS量子点1、InP/ZnSeS/ZnS量子点2和InP/ZnSeS/ZnS量子点3。通过引入不同的中间壳层使量子点的直径范围从2nm增加到11.7nm，中间壳层厚度变化范围约为2.6～8.7nm。最后通过优化提高量子点的荧光产率和物理、光化学稳定性等等，从而使其以优异的性能应用到更广泛的领域中去。本专利技术的目的是提供一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法，其步骤如下：1、制备InP/ZnS量子点0(无中间壳层)(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时。随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；(2)将步骤(2)的反应体系快速升温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(十二硫醇)，然后反应0.5～2小时；(3)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；(4)将步骤(2)的反应体系降温至185～195℃，然后加入步骤(3)制备的锌的储备液1，反应1.5～3.0小时，在核InP的外表面生长ZnS外壳；反应结束后离心，再用过量乙醇反复离心，将产物溶解在辛烷溶剂中，从而得到InP/ZnS量子点溶液。2.制备InP/ZnSe/ZnS量子点1(中间壳层为ZnSe)(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时；随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；(2)将0.12mmol硒溶解在1mL三辛基膦，制备得到硒的储备液；(3)将步骤(1)的反应体系快速升温至195～205℃，然后将步骤(2)制备的硒的储备液加入其中，反应20～40分钟；(4)将1.58mmol硬脂酸锌溶于4mL十八烯中，制备得到锌的储备液2；(5)将步骤(3)的反应体系升温至215～225℃，然后将步骤(4)制备得到的锌的储备液2加入其中，反应20～40分钟，在核InP的表面生长中间壳层ZnSe；(6)将步骤(5)的反应体系降温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(即十二硫醇)，然后反应0.5～2小时；(7)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；(8)将步骤(6)的反应体系降温至185～195℃，然后加入步骤(7)制备的锌的储备液1，反应1.5～3.0小时，在中间壳层ZnSe的外表面生长ZnS外壳；反应结束后离心，再用过量乙醇反复离心，将产物溶解在辛烷溶剂中，从而得到InP/ZnSe/ZnS量子点1溶液。3、制备InP/ZnSeS/ZnS量子点2(中间壳层为薄ZnSeS)(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时；随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；(2)将0.12mmol硒溶解在1mL三辛基膦，制备得到硒的储备液；(3)将步骤(1)的反应体系快速升温至195～205℃，然后将步骤(2)制备的硒的储备液加入其中，反应20～40分钟；(4)将1.58mmol硬脂酸锌溶于4mL十八烯中，制备得到锌的储备液2；(5)将步骤(3)的反应体系升温至215～225℃，然后将步骤(4)制备的锌的储备液2加入其中，反应20～40分钟；(6)将0.05～0.07mmol硒和1～3mmol硫溶解在1.5～1.8mL三辛基膦中，制备得到硒-硫储备液1；(7)将步骤(5)的反应体系升温至235～245℃，向其中加入步骤(6)制备的硒-硫储备液1，反应20～40分钟；再将反应体系升温至255～265℃，向其中加入步骤(4)制备的锌的储备液2，反应20～40分钟；从而在核InP的外表面生长ZnSeS中间壳层；(8)将步骤(7)的反应体系降温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(即十二硫醇)，反应0.5～2小时；(9)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；(10)将步骤(8)的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法，其步骤如下：/n(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时。随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；/n(2)将步骤(2)的反应体系快速升温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(十二硫醇)，然后反应0.5～2小时；/n(3)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；/n(4)将步骤(2)的反应体系降温至185～195℃，然后加入步骤(3)制备的锌的储备液1，反应1.5～3.0小时，在核InP的外表面生长ZnS外壳；反应结束后离心，再用过量乙醇反复离心，将产物溶解在辛烷溶剂中，从而得到InP/ZnS量子点溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法，其步骤如下：
(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时。随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；
(2)将步骤(2)的反应体系快速升温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(十二硫醇)，然后反应0.5～2小时；
(3)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；
(4)将步骤(2)的反应体系降温至185～195℃，然后加入步骤(3)制备的锌的储备液1，反应1.5～3.0小时，在核InP的外表面生长ZnS外壳；反应结束后离心，再用过量乙醇反复离心，将产物溶解在辛烷溶剂中，从而得到InP/ZnS量子点溶液。


2.一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法，其步骤如下：
(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时；随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；
(2)将0.12mmol硒溶解在1mL三辛基膦，制备得到硒的储备液；
(3)将步骤(1)的反应体系快速升温至195～205℃，然后将步骤(2)制备的硒的储备液加入其中，反应20～40分钟；
(4)将1.58mmol硬脂酸锌溶于4mL十八烯中，制备得到锌的储备液2；
(5)将步骤(3)的反应体系升温至215～225℃，然后将步骤(4)制备得到的锌的储备液2加入其中，反应20～40分钟，在核InP的表面生长中间壳层ZnSe；
(6)将步骤(5)的反应体系降温至205～215℃，向其中加入5mL硫的储备液(即十二硫醇)，然后反应0.5～2小时；
(7)将3mmol醋酸锌溶解在3mL油酸中，制备得到锌的储备液1；
(8)将步骤(6)的反应体系降温至185～195℃，然后加入步骤(7)制备的锌的储备液1，反应1.5～3.0小时，在中间壳层ZnSe的外表面生长ZnS外壳；反应结束后离心，再用过量乙醇反复离心，将产物溶解在辛烷溶剂中，从而得到InP/ZnSe/ZnS量子点溶液。


3.一种基于三(二甲氨基)膦的不同中间壳层的磷化铟核壳量子点的制备方法，其步骤如下：
(1)在氮气环境下，将0.45mmol氯化铟、2.2mmol氯化锌和6mL油胺共混，加热至110～130℃，氮气流下排气反应0.5～2小时；随后升温至175～185℃，向其中加入0.35mL三(二甲氨基)膦，反应20～30分钟，得到量子点的核InP；
(2)将0.12mmol硒溶解在1mL三辛基膦，制备得到硒的储备液；
(3)将步骤(1)的反应体系快速升温至195～205℃，然后将步骤(2)制备的硒的储备液加入其中，反应20～40分钟；
(4)将1.58mmol硬脂酸锌溶于4mL十八烯中，制备得到锌的储备液2；
(5)将步骤(3)的反应体系升温至215～225℃，然后将步骤(4)制备的锌的储备液2加入其中，反应20～40分钟；

【专利技术属性】
技术研发人员：付雁，姜苇，杨洪雨，
申请(专利权)人：吉林化工学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22