【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种量子点，具体涉及一种纳米晶与量子点的纳米复合材料及其制备与应用。
技术介绍
1、发光太阳能聚光器(luminescent solar concentrators,lscs)技术可与太阳能电池联用，其内部掺杂的荧光材料吸收太阳光，符合全反射条件的荧光将聚集在器件边缘，可增加光伏器件接收入射光密度，进而提高太阳能电池的光电转化效率，减少能耗与发电成本，同时半透明发光太阳能聚光器还可作为建筑材料，如透光智能窗户、聚光车棚/屋顶等，兼具聚光节能、美观的特点，具有巨大的商业化潜力。通常来说，一种适用于大面积发光太阳能聚光器的荧光材料应具有以下特征：(1)与太阳光谱适配的宽吸收光谱；(2)大斯托克斯位移；(3)高荧光量子效率；(4)与聚合物基质良好的分散性、相容性；(5)高光/化学稳定性；(6)绿色环保并且制备成本低。随着近年来无机半导体纳米技术的发展与突破，采用湿化学法已成功合成一系列无机胶体荧光纳米材料，其吸收、荧光光谱及光/化学稳定性等特性可通过选择不同材料的组分、结构、形貌及尺寸进行调控。其中，三维量子限域的无机半导体量子点(qds)因其具有宽吸收范围、斯托克斯位移可调、高荧光量子效率及光/化学稳定性等优势在高效大面积发光太阳能聚光器领域具有巨大的应用前景。
2、过去二十年来，无机胶体量子点的研究工作还主要集中在紫外可见光谱范围上，且绝大多数高发光性能的荧光材料量子点都含有重金属元素，如铅、镉等，对环境极不友好。而对于绿色环保近红外量子点的研究还不够成熟，特别是具有独特能级结构、宽吸收范围和可调斯托克斯
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种近红外局域表面等离子共振纳米晶与量子点的纳米复合材料及其制备与应用，解决了现有技术在近红外范围较低的荧光量子效率和较差的光/化学稳定性，限制了其在发光太阳能聚光器中发展的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种纳米晶与量子点的纳米复合材料的制备方法，该方法包含：
3、在避光状态下，将cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液和cuinsexs2-x/zns氯仿溶液混合搅拌，收集，得到所述纳米复合材料；所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液和所述cuinsexs2-x/zns氯仿溶液的体积比为1∶(10～200)。
4、在制备cu2-xse@sio2纳米晶耦合cuinsexs2-x/zns量子点的纳米复合材料体系中存在两个相互竞争的过程：直接能量转移和共振能量转移过程。当体积比过大即cu2-xse@sio2纳米粒子的浓度较高时，直接能量转移过程占主导地位，使得量子点中有更多的电子将会转移至cu2-xse@sio2中并发生非辐射复合；当体积比过小即cu2-xse@sio2纳米粒子的浓度较低时，不足以给量子点提供足够的电场强度并在一定程度上抑制了量子点中电子的有效跃迁；以上均会导致量子点的pl强度降低并淬灭。仅当体积比即cu2-xse@sio2纳米粒子的浓度适当时，共振能量转移过程才会占主导地位，并更有效的激发cuinsexs2-x/zns量子点的电子跃迁并促进其辐射复合从而导致pl强度增强。
5、优选地，所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液在局域表面等离子共振吸收带的吸光度为0.18；所述cuinsexs2-x/zns氯仿溶液中cuinsexs2-x/zns的浓度为0.46mg/ml。
6、优选地，所述cuinsexs2-x/zns氯仿溶液由以下方法制得：
7、(1)将碘化亚铜、醋酸铟溶于十二烷硫醇和油胺的混合液中，在90℃下真空脱气，在氮气保护下将温度升至140℃并搅拌充分溶解，加热温度至180～230℃，且不等于230℃，注入十二烷硫醇/油胺-硒溶液，随后升温至230℃反应，再注入zns前驱体反应；
8、(2)待反应结束后，冷却至60～80℃，通过氯仿和丙酮进行离心纯化，分散在氯仿中，得到cuinsexs2-x/zns氯仿溶液。
9、更优选地，所述十二烷硫醇/油胺-硒溶液是在室温氮气氛围保护下，将硒粉、油胺和十二烷硫醇混合制成的；所述zns前驱体是将硬脂酸锌溶于十八烯、油酸和十二烷硫醇的混合液中，在80℃下真空脱气，升温至150℃时加热制得的。
10、优选地，所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液由以下方法制得：
11、(1)将表面活性剂分散在环己烷中，加入正硅酸乙酯、氨水溶液和cu2-xse氯仿溶液，在黑暗中持续搅拌；反应结束后，加入乙醇离心纯化，分离出cu2-xse@sio2纳米晶，将cu2-xse@sio2纳米晶分散在无水乙醇中并陈化，得到cu2-xse@sio2乙醇溶液；
12、(2)将cu2-xse@sio2乙醇溶液与氨水混合调节ph值至碱性，在800～1000rpm/min的转速搅拌下，加入十八烷基三甲氧基硅烷氯仿溶液，反应持续以800～1000rpm/min的转速搅拌(搅拌转速变慢容易使十八烷基三甲氧基硅烷氯仿溶液混合不充分出现分层现象)后，用乙醇离心纯化洗涤并分散在氯仿中，得到所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液。
13、所述cu2-xse氯仿溶液的浓度为1.6mg/ml。在制备cu2-xse@sio2纳米晶的过程中，cu2-xse的浓度是一个关键因素，若浓度过低，会导致sio2单独成核；若浓度过高，一个sio2中会出现多个cu2-xse纳米粒子，使其包覆不均匀。
14、优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯壬基苯基醚；所述cu2-xse@sio2乙醇溶液在局域表面等离子共振吸收带的吸光度为0.21。cu2-xse@sio2氯仿溶液、cu2-xse@sio2乙醇溶液的浓度由吸光度的大小来定性表示，一般来说，样品吸光度越大，表明其相对浓度越大。当cu2-xse@sio2氯仿溶液和cu2-xse@sio2乙醇溶液的吸光度偏高，即相对浓度较高，由于局域表面等离子共振吸收带较强的非辐射能量转移，促使直接能量转移过程占主导地位，导致纳米复合材料荧光猝灭；当cu2-xse@sio2氯仿溶液和cu2-xse@sio2乙醇溶液的吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近红外局域表面等离子共振纳米晶与量子点的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包含：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Cu2-xSe@SiO2纳米晶氯仿溶液在局域表面等离子共振吸收带的吸光度为0.18；所述CuInSexS2-x/ZnS氯仿溶液的浓度为0.46mg/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CuInSexS2-x/ZnS氯仿溶液由以下方法制得：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述十二烷硫醇/油胺-硒溶液是在室温氮气氛围保护下，将硒粉、油胺和十二烷硫醇混合制成的；所述ZnS前驱体是将硬脂酸锌溶于十八烯、油酸和十二烷硫醇的混合液中，在80℃下真空脱气，升温至150℃时加热制得的。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Cu2-xSe@SiO2纳米晶氯仿溶液由以下方法制得：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧乙烯壬基苯基醚；所述Cu2-xSe@SiO2乙醇溶液在局域表面等离子共振吸收带的吸光度为0.21。<...
【技术特征摘要】
1.一种近红外局域表面等离子共振纳米晶与量子点的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包含：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液在局域表面等离子共振吸收带的吸光度为0.18；所述cuinsexs2-x/zns氯仿溶液的浓度为0.46mg/ml。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述cuinsexs2-x/zns氯仿溶液由以下方法制得：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述十二烷硫醇/油胺-硒溶液是在室温氮气氛围保护下，将硒粉、油胺和十二烷硫醇混合制成的；所述zns前驱体是将硬脂酸锌溶于十八烯、油酸和十二烷硫醇的混合液中，在80℃下真空脱气，升温至150℃时加热制得的。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述cu2-xse@sio2纳米晶氯仿溶液由以下方法制得：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉凤，赖玥伶，王瑞林，张洁，王刚，陈金伟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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