CN105885318A - 多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，它由多色CdTe量子点/层状材料复合荧光粉和聚合物组成，方法是先将聚合物用溶剂溶解或加热到熔融状态，再加入荧光可调的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉，热蒸发除去溶剂或自然冷却，得到不同荧光颜色的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料。所制备的荧光复合材料荧光性能优异。该发明工艺简单、成本低廉，有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，属于纳米复合材料制备技术的领域。
背景技术
半导体量子点因其具有荧光发射光谱可调谐、激发光谱宽、发射光谱窄、光稳定性好、量子产率高、不易光漂白等优点而被广泛应用于光电器件、非线性光学器件及生物标记等领域。但由于量子点的本征不稳定性而使其在应用过程中极易发生团聚而失去了原有的量子尺寸效应和光学优势，将量子点与聚合物复合制备荧光复合材料，既能保持量子点的特点又能兼具聚合物的性能，在光伏领域具有潜在的应用前景。目前关于量子点/聚合物纳米复合材料的报道很多，但由于无机量子点和有机聚合物本质上的相不容性，量子点很难均匀地分散于聚合物中，寻找更为简便地制备具有优良荧光性能的量子点-聚合物复合材料方法仍是人们致力追求的目标。将稳定化处理后的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉添加到聚合物中可以得到结构稳定且荧光性能优异的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，它由多色CdTe量子点/层状材料复合荧光粉和聚合物复合得到；所述的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉为CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉，CdTe量子点/α-磷酸锆复合荧光粉；所述的聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯醇，聚苯乙烯，尼龙；所述的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料中复合的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉质量分数为1～30％。
1.CdTe量子点/聚合物荧光复合材料，具体步骤如下：
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的层状材料复合得到最大发射波长范围为520～600nm的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉，可实现绿色、黄色及红色等多色荧光的调谐，CdTe量子点在CdTe量子点/层状材料复合荧光粉中的所占的质量分数为0.5～5％，层状材料层板对CdTe量子点起到保护作用，使其于高温条件下仍保持荧光性能。
(2)将聚合物用溶剂溶解或置于塑化仪加热到熔融状态，再加入荧光可调的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉，搅拌混合2min～24h，搅速为10rpm～50rpm，70～100℃热蒸发除去溶剂或自然冷却，得到颜色各异的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料。
2.按照本发明所述的制备方法具有以下优点：
(1)所制备的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料荧光性能优异。
(2)复合材料具有较宽的荧光可调谐范围(520～600nm)。
(3)该发明工艺简单、成本低廉，有良好的应用前景。
附图说明
图1实施例1含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为25％的CdTe量子点/聚甲基丙酸甲酯荧光复合材料的紫外灯下照片
图2实施例1含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为25％的CdTe量子点/聚甲基丙酸甲酯荧光复合材料的荧光光谱图
图3实施例2含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％的CdTe量子点/聚乙烯荧光复合材料的紫外灯下照片
图4实施例2含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％的CdTe量子点/聚乙烯荧光复合材料的荧光光谱图
图5实施例4含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料的紫外灯下照片
图6实施例4含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料的荧光光谱图
具体实施方式
以下结合实例来进一步说明本发明，实施例1-6为制备实例，该实施例仅用于说明，而不限制本发明的实际应用范围。
实施例1
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的麦羟硅钠石复合得到最大发射波长为555nm CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点在复合荧光粉中的所占的质量分数为1％。
(2)将0.3g聚甲基丙烯酸甲酯用甲苯溶解，再加入0.1g步骤(1)得到的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，磁力搅拌搅拌混合5h，搅速为20rpm，100℃热蒸发除去溶剂，得到含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为25％，最大发射波长为545nm的CdTe量子点/聚甲基丙酸甲酯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发黄绿色的光。
实施例2
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的麦羟硅钠石复合得到最大发射波长为560nm的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点在CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉中的所占的质量分数为1％。
(2)塑化仪各项参数设置如下：温度为170℃，转速为30rpm，热融混合时间为3min。将9.8g聚乙烯加入塑化仪中加热到熔融状态，接着快速加入0.2g步骤(1)得到的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉按照设置条件进行热熔共混，自然冷却，得到含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％，最大发射波长为571nm的CdTe量子点/聚乙烯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发黄色的光。
实施例3
(1)该实施步骤如实施例2(1)得到最大发射波长为560nm的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点在CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉中的所占的质量分数为1％。
(2)塑化仪各项参数设置如下：温度为185℃，转速为30rpm，热融混合时间为3min。将9.8g聚丙烯加入塑化仪中加热到熔融状态，接着快速加入0.2g步骤(1)得到的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉按照设置条件进行热熔共混，自然冷却，得到含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％，最大发射波长为580nm的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发橙黄色的光。
实施例4
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的麦羟硅钠石复合得到最大发射波长为570nm的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点在CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉中的所占的质量分数为1％。
(2)塑化仪各项参数设置如下：温度为185℃，转速为30rpm，热融混合时间为4min。将9.8g聚丙烯加入塑化仪中加热到熔融状态，接着快速加入0.2g步骤(1)得到的CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉按照设置条件进行热熔共混，自然冷却，得到含CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉质量分数为2％，最大发射波长为590nm的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发橙红色的光。
实施例5
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的蒙脱土复合得到最大发射波长为578nm的CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉，CdTe量子点在CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉中的所占的质量分数为1.5％。
(2)塑化仪各项参数设置如下：温度为185℃，转速为30rpm，热融混合时间为2min。将9.5g聚丙烯加入塑化仪中加热到熔融状态，接着快速加入0.5g步骤(1)得到的CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉，按照设置条件进行热熔共混，自然冷却，得到含CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉质量分数为5％，最大发射波长为588nm的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发橙红色的光。
实施例6
(1)将CdTe量子点水溶液和经十六烷基三甲基溴化铵阳离子柱撑后的α-磷酸锆复合得到最大发射波长为573nm CdTe量子点/α-磷酸锆复合荧光粉，CdTe量子点在CdTe量子点α-磷酸锆复合荧光粉中的所占的质量分数为1％。
(2)矩塑化仪各项参数设置如下：温度为185℃，转速为30rpm，热融混合时间为6min。将9.7g聚丙烯加入塑化仪中加热到熔融状态，接着快速加入0.3g步骤(1)得到的CdTe量子点/α-磷酸锆复合荧光粉按照设置条件进行热熔共混，自然冷却，得到含CdTe量子点/α-磷酸锆复合荧光粉质量分数为3％，最大发射波长为596nm的CdTe量子点/聚丙烯荧光复合材料，其在紫外灯照射下发红色的光。
Claims (5)
1.一种多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，其特征在于，它由多色CdTe量子点/层状材料复合荧光粉和聚合物组成；所述的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉为CdTe量子点/麦羟硅钠石复合荧光粉，CdTe量子点/蒙脱土复合荧光粉，CdTe量子点/α-磷酸锆复合荧光粉。
2.根据权利要求1所述的多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯醇，聚苯乙烯，尼龙。
3.根据权利要求1所述的多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，其特征在于，所述的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料中复合的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉质量分数为1～30％。
4.根据权利要求1所述的多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，其特征在于，所述的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉的最大发射波长范围为520～600nm，可实现绿色、黄色及红色等多色荧光的调谐，CdTe量子点在CdTe量子点/层状材料复合荧光粉中的所占的质量分数为0.5～5％，层状材料层板对CdTe量子点起到保护作用，使其于高温条件下仍保持荧光性能。
5.根据权利要求1所述的多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，其特征在于，先将聚合物用溶剂溶解或置于塑化仪加热到熔融状态，再加入荧光可调的CdTe量子点/层状材料复合荧光粉，搅拌混合2min～24h，搅速为10rpm～50rpm，70～100℃热蒸发除去溶剂或自然冷却，得到具有颜色各异的CdTe量子点/聚合物荧光复合材料。
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