制备核壳量子点的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制备核壳量子点的装置与方法。装置包括核多段式进料部件、核反应部件、壳进料部件与壳反应部件。核多段式进料部件包括不同的反应物溶液的进料管线，且其中一种反应物溶液通过多个进料管线，以多段式进料的方式输送至连续流道，使不同的反应物之间的摩尔比维持在预定比例，以确保核结构的形成质量。核反应部件耦接核多段式进料部件，用以使不同的反应物溶液在其中反应形成核结构。壳反应部件则耦接在核反应部件之后的连续流道，并接受壳进料部件供应的壳的反应物溶液与来自连续流道的核结构，以在核结构表面形成壳结构。以在核结构表面形成壳结构。以在核结构表面形成壳结构。

【技术实现步骤摘要】
制备核壳量子点的装置与方法


[0001]本专利技术涉及一种制备量子点的技术，且尤其是涉及一种制备核壳(core
‑
shell)量子点的装置与方法。

技术介绍

[0002]核壳量子点是目前各界注目的发光材料之一，其中通过改变量子点的大小就可以改变材料的能隙，即可调整量子点所发出的光色，且量子点具有较窄的半峰全宽(Fullwidth at Half Maximum，FWHM)，所以色纯(color purity)也比其他发光材料优异。
[0003]然而，传统制备核壳量子点的技术是采用批次工艺，也即在反应槽内一次进行固定产量的反应，导致反应温度和反应物浓度有分布不均的问题，尤其是放大产量容易导致工艺不稳定，例如反应时间、反应物摩尔比等特性难以调控。再者，为了完成前述反应，往往需要较长的时间。此外，因为核壳量子点的制备过程需要避免湿气或氧的影响，所以传统批次工艺较难达到需求的阻水阻氧环境。

技术实现思路

[0004]本专利技术是针对一种制备核壳量子点的装置，能高效质传与热传，以提升合成稳定性，并可缩短制备时间。
[0005]本专利技术另针对一种制备核壳量子点的方法，能通过多段进料窄化核壳量子点的半峰全宽，并可通过进料比调控放光波长。
[0006]根据本专利技术的实施例，一种制备核壳量子点的装置包括核多段式进料部件、核反应部件、壳进料部件与壳反应部件。核多段式进料部件，包括第一反应物进料管线、N个第二反应物进料管线与(N+1)个第一预热装置。第一反应物进料管线用以输送第一反应物溶液到一连续流道，N个第二反应物进料管线用以输送第二反应物溶液至上述连续流道中的不同段，其中N是大于1的整数。(N+1)个第一预热装置经安装以分别对第一与第二反应物进料管线进行预热。核反应部件耦接核多段式进料部件，用以使第一与第二反应物溶液反应形成核结构，其中核反应部件包括N个第一混合器、N个第一微通道反应器与第一温控装置。N个第一混合器分别安装在上述连续流道中的不同段，以连接各个第二反应物进料管线。N个第一微通道反应器分别设置在上述连续流道中的不同段，且各个第一微通道反应器的进料端分别连接各个第一混合器。第一温控装置经安装以控制N个第一微通道反应器的反应温度。壳进料部件耦接上述连续流道，壳进料部件包括第三反应物进料管线与第二预热装置，其中第三反应物进料管线用以输送第三反应物溶液到核反应部件之后的连续流道，第二预热装置则经安装以对第三反应物进料管线进行预热。壳反应部件耦接壳进料部件，用以使第三反应物溶液在核结构表面反应形成壳结构。壳反应部件包括第二混合器、第二微通道反应器以及第二温控装置。第二混合器安装在核反应部件之后的上述连续流道中并连接第三反应物进料管线。第二微通道反应器设置在核反应部件之后的上述连续流道中，且第二微通道反应器的进料端连接第二混合器。第二温控装置经安装以控制第二微通道反应器的
反应温度。
[0007]根据本专利技术的另一实施例，一种使用如上的装置制备核壳量子点的方法，包括经由上述第一反应物进料管线与上述N个第二反应物进料管线，将第一反应物溶液与第二反应物溶液输送到上述N个第一微通道反应器中，以在第一微通道反应器中反应形成核结构，其中经由多段式输送上述第二反应物溶液的方式，使第一反应物溶液与第二反应物溶液的摩尔比被控制在一预定比例。然后，经由上述第三反应物进料管线，将第三反应物溶液输送到上述第二微通道反应器中，以在第二微通道反应器中，使壳结构形成在来自第一微通道反应器的核结构表面，以得到核壳量子点。
[0008]基于上述，本专利技术采用多段式进料搭配微通道反应器的装置，可利用高效质传与热传提升合成稳定性，并可缩短制备时间，以制备出具有窄半峰全宽的核壳量子点，并可通过进料比调控放光波长。因此，本专利技术的方法能依照需求制备出色纯高且发特定色光的核壳量子点。
[0009]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1是依照本专利技术的第一实施例的一种制备核壳量子点的装置的示意图。
[0011]【附图标记说明】
[0012]100
‑
核多段式进料部件
[0013]102
‑
核反应部件
[0014]104
‑
壳进料部件
[0015]106
‑
壳反应部件
[0016]108
‑
第一反应物进料管线
[0017]1101、1102
‑
第二反应物进料管线
[0018]1121、1122、1123
‑
第一预热装置
[0019]114
‑
第一流速调节装置
[0020]1161、1162
‑
第二流速调节装置
[0021]1181、1182
‑
第一混合器
[0022]1201、1202
‑
第一微通道反应器
[0023]122
‑
第一温控装置
[0024]124
‑
第三反应物进料管线
[0025]126
‑
第二预热装置
[0026]128
‑
第三流速调节装置
[0027]130
‑
第二混合器
[0028]132：第二微通道反应器
[0029]134：第二温控装置
[0030]136：核壳量子点
[0031]CC：连续流道
具体实施方式
[0032]下文列举实施例并配合附图来进行详细的说明，但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围。此外，所绘附图中的部件尺寸是为了说明方便而绘制，并非代表其实际的尺寸比例。而且，虽然文中使用如“第一”、“第二”等来描述不同的部件及/或组成，但是这些部件及/或组成不应受限于这些术语。而是，这些术语仅用于区别一部件或组成与另一部件或组成。因此，以下所述的第一部件或组成可以被称为第二部件或组成而不违背实施例的教示。
[0033]图1是依照本专利技术的一实施例的一种制备核壳量子点的装置的示意图。
[0034]请参照图1，本实施例的制备核壳量子点的装置包括核多段式进料部件100、核反应部件102、壳进料部件104与壳反应部件106。核多段式进料部件100包括第一反应物进料管线108、N个第二反应物进料管线1101与1102、(N+1)个第一预热装置1121、1122、1123，其中第一预热装置1121、1122、1123例如加热线圈等。须注意的是，本实施例是以两个第二反应物进料管线1101与1102为例，因此N为2，但是本专利技术并不限于此，N是大于1的整数即可，所以第二反应物进料管线也可以是3个、4个...依此类推，且配合第一与第二反应物进料管线的数量，第一预热装置的数量也会随之增加。第一反应物进料管线108用以输送第一反应物溶液到一连续流道CC，第二反应物进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备核壳量子点的装置，其特征在于，包括：核多段式进料部件，包括：第一反应物进料管线，用以输送第一反应物溶液到一连续流道；N个第二反应物进料管线，用以输送第二反应物溶液至所述连续流道中的不同段，其中N是大于1的整数；以及(N+1)个第一预热装置，经安装以分别对所述第一反应物进料管线以及所述N个第二反应物进料管线进行预热；核反应部件，耦接所述核多段式进料部件，用以使所述第一反应物溶液与所述第二反应物溶液反应形成核结构，其中所述核反应部件包括：N个第一混合器，分别安装在所述连续流道中的所述不同段，以连接各个所述第二反应物进料管线；N个第一微通道反应器，分别设置在所述连续流道中的所述不同段，且所述N个第一微通道反应器的进料端分别连接所述N个第一混合器；以及第一温控装置，经安装以控制所述N个第一微通道反应器的反应温度；壳进料部件，耦接所述连续流道，所述壳进料部件包括：第三反应物进料管线，用以输送第三反应物溶液到所述核反应部件之后的所述连续流道；以及第二预热装置，经安装以对所述第三反应物进料管线进行预热；以及壳反应部件，耦接所述壳进料部件，用以使所述第三反应物溶液在所述核结构表面反应形成壳结构，所述壳反应部件包括：第二混合器，安装在所述核反应部件之后的所述连续流道中并连接所述第三反应物进料管线；第二微通道反应器，设置在所述核反应部件之后的所述连续流道中，且所述第二微通道反应器的进料端连接所述第二混合器；以及第二温控装置，经安装以控制所述第二微通道反应器的反应温度。2.根据权利要求1所述的制备核壳量子点的装置，其特征在于，所述核多段式进料部件还包括第一流速调节装置，用以控制所述第一反应物进料管线中的所述第一反应物溶液的流速。3.根据权利要求1所述的制备核壳量子点的装置，其特征在于，所述核多段式进料部件还包括N个第二流速调节装置，用以分别控制所述N个第二反应物进料管线中的所述第二反应物溶液的流速。4.根据权利要求1所述的制备核壳量子点的装置，其特征在于，所述壳进料部件还包括第三流速调节装置，用以控制所述第三反应物进料管线中的所述第三反应物溶液的流速。5.一种使用根据权利要求1～4中任一所述的装置制备核壳量子点的方法，其特征在于，所述方法包括：经由所述第一反应物进料管线与所述N个第二反应物进料管线，将所述第一反应物溶液与所述第二反应物溶液输送到所述N个第一微通道反应器中，以在所述N个第一微通道反应器中反应形成所述核结构，其中经由多段式输送所述第二反应物溶液的方式，使所述第一反应物溶液与所述第二反应物溶液的摩尔比被控制在一预定比例；以及
经由所述第三反应物进料管线，将所述第三反应物溶液输送到所述第二微通道反应器中，以在所述第二微通道反应器中，使所述壳结构形成在来...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建文，刘仕贤，金志龙，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：