一种低毒性热敏量子点材料及其制备方法技术

本发明专利技术的一种低毒性热敏量子点材料及其制备方法属于半导体纳米材料制备技术领域。本发明专利技术以Cu掺杂的InP量子点为核，先包覆半导体材料ZnS隔离层，隔绝内外两层材料，再包覆半导体材料InP纳米晶壳层，最外层包覆ZnS保护层，最终形成结构为Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS的量子点。本发明专利技术的量子点对温度高度敏感，在常温下发绿光，在200℃时发红光，在中间温度时发不同程度的黄光，该量子点性质稳定，尺寸均一，分散性好，壳层包覆后粒子呈完美球形；由于本发明专利技术制备的是一种非镉的半导体材料，具有低毒性的优点，符合绿色化学的合成理念，对环境友好，应用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体纳米材料制备
，涉及一种低毒性热敏量子点材料及其合成方法，该量子点材料对温度高度敏感，具体表现为不同温度条件下，材料会发不同颜色的光，且材料本身及其制备过程低毒环保。
技术介绍
半导体材料从体相逐渐减小至一定临界尺寸(I 20纳米)后，其载流子的波动性变得显著，运动将受限，导致动能的增加，相应的电子结构从体相连续的能级结构变成准分裂的不连续，这一现象称作量子尺寸效应。比较常见的半导体纳米粒子即量子点主要有I1-VI, II1-V以及IV-VI族。这些种类的量子点都十分遵守量子尺寸效应，其性质随尺寸呈现规律性变化，例如吸收及发射波长随尺寸变化而变化。因此，半导体量子点在照明、显示器、激光器以及生物荧光标记等领域都有着十分重要的应用。最早的胶体量子点研究工作可追溯到1982年，Brus小组首次报道了水溶性半导体量子点的制备与光学性质。自此，一些小组相继开展了不同种类的半导体量子点的制备以及性质研究的工作。通常我们熟知的胶体纳米粒子为点、棒或核壳结构的量子点，这些都是在一种粒子基础上生长的单一量子点体系。在胶体半导体纳米领域，已经有一些研究团队致力于制备复合量子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低毒性热敏量子点材料，其结构有InP量子点核、ZnS隔离层、InP纳米晶壳层和ZnS保护层；所述的InP量子点核是荧光峰位为650nm～800nm的Cu掺杂的InP量子点，Cu掺杂量为按摩尔比Cu:P=1:5～20；所述的InP纳米晶壳层是2～4层InP。

【技术特征摘要】
1.一种低毒性热敏量子点材料，其结构有InP量子点核、ZnS隔离层、InP纳米晶壳层和ZnS保护层；所述的InP量子点核是荧光峰位为650nm 800nm的Cu掺杂的InP量子点，Cu掺杂量为按摩尔比Cu:P=l:5 20 ;所述的InP纳米晶壳层是2 4层InP。2.根据权利要求1所述的一种低毒性热敏量子点材料，其特征在于，所述的Cu掺杂量为按摩尔比Cu:P=l:10。3.根据权利要求1所述的一种低毒性热敏量子点材料，其特征在于，所述的ZnS隔离层为3 6层ZnS，所述的ZnS保护层为I 4层ZnS。4.根据权利要求1所述的一种低毒性热敏量子点材料，其特征在于，所述的ZnS隔离层厚度为4层ZnS，所述的ZnS保护层厚度为2层ZnS。5.一种权利要求1的低毒性热敏量子点材料的制备方法，有Cu掺杂InP量子点核溶液的制备、ZnS隔离层的包覆·、InP纳米晶壳层的包覆和ZnS保护层的包覆的工艺过程； 所述的InP量子点核溶液的制备·过程，首先将醋酸铟与十四酸加入到十八烯中，升温至80 120°C，其中醋酸铟与十四酸的摩尔比为1:3.5，十八烯的用量为每摩尔醋酸铟使用25升；在氮气保护下升温至188°C，注入辛胺和浓度为0.2mol/L的3_(三甲基硅基)磷的十八烯溶液，其中注入的辛胺与醋酸铟的摩尔比为12:1，注入的磷与醋酸铟的摩尔比为1:2 ;降温至178°C，保持30分钟再降温到60 100°C，向其中注入浓度为0.005 ·0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，十四酸铜的用量为按摩尔比Cu:P=l:5 20，升温至·150°C保持20 40分钟，得到Cu掺杂InP量子点核溶液； 所述的ZnS隔离层的包覆过程是，首先将Cu掺杂InP量子点核溶液维持在120 ·160°C，按壳层组分投料，先注入一层用量的锌的阳离子前体溶液，升温至220 260°C反应·30 45分钟，再注入一层用量的硫的阴离子前体溶液，反应30 45JM ;此后保持220 ·260°C，交替注入一层用量的锌的阳离子前体溶液和硫的阴离子前体溶液并各反应30 45分钟，总共进行3 6次，形成3 6层的ZnS隔离星;然后将反应体系降至室温，加入体积比为1:10的氯仿和乙醇的混合溶剂使量子点沉淀，再离心分离，得到提纯的ZnS包覆的Cu掺杂In...

【专利技术属性】
技术研发人员：解仁国，魏爽，张卓磊，李冬泽，杨文胜，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：