CN106543472B - 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法 - Google Patents

一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106543472B
CN106543472B CN201611104058.6A CN201611104058A CN106543472B CN 106543472 B CN106543472 B CN 106543472B CN 201611104058 A CN201611104058 A CN 201611104058A CN 106543472 B CN106543472 B CN 106543472B
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
solution
polymer
fluorescence powder
environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611104058.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106543472A (zh
Inventor
魏居富
周超
李静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Core Technology Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Core Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Core Technology Co Ltd filed Critical Xiamen Core Technology Co Ltd
Priority to CN201611104058.6A priority Critical patent/CN106543472B/zh
Publication of CN106543472A publication Critical patent/CN106543472A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106543472B publication Critical patent/CN106543472B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/66—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing germanium, tin or lead
    • C09K11/664—Halogenides
    • C09K11/665—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，制备方法为：先制备量子点溶液；再采用聚合物单体制备聚合物，并在聚合物中加入步骤一中制备的量子点溶液，制成量子点‑聚合物混合物；最后将步骤二制备的量子点‑聚合物混合物置于液氮中冷却固化10min‑5h后，粉碎成0.1‑1000um的粉末，进行过筛，即得到所需的环保型量子点荧光粉材料。通过发明提供的环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，所制备的环保型量子点荧光粉材料具有不易团聚，产率高，稳定性好，安全环保，可操作性强，色域广等优点。

Description

一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法
技术领域
本发明涉及量子点材料领域，特别是指一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法。
背景技术
量子点(又称纳米晶)通常由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素组成，它具有优异的荧光性能，如发射波长连续可调、半峰宽窄，色域宽、量子点产率高等，因此备受中外研究者推崇和青睐。常见的量子点含有重金属元素，对环境和人体存在潜在威胁，并且通常保存在溶液中，不方便其在照明和显示领域的应用。大部分量子点在最后的干燥并形成荧光粉的制备中不仅会涉及到有机溶剂的挥发，对环境和实验人员造成不利影响，在量子点最后的干燥并形成荧光粉的过程中会涉及到高温过程，这可能会破坏量子点表面配体，导致量子点团聚，最终降低产率。
CN 104876441A提出了一种量子点玻璃荧光粉及其低温制备方法和应用，该方法先分别制备好量子点和硅基介孔材料，然后按照一定比例添加到无水乙醇中搅拌混合，干燥后采用放电等离子体烧结将上述混合物烧结成量子点玻璃。该方法过程繁琐，条件难以控制，而且在烧结的过程中还达到980℃高温，无法有效保护量子点表面配体，导致量子点的产率和稳定性都降低。
CN 105885318A提出了多色CdTe量子点/聚合物荧光复合材料的制备方法，该方法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。热蒸发掉的溶剂(例如：甲苯)会对人体和环境造成危害，熔融状态下加入量子点也不利于量子点表面配体的保护。
此外，常用的量子点荧光粉材料的制备方法制备的量子点荧光粉材料，其产率和稳定性都难以得到保证。
发明内容
对以上提到的现有技术中量子点产率低以及稳定性低的缺点，本发明提供一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，采用如下技术方案：
步骤一、制备量子点溶液；
步骤二、采用聚合物单体制备聚合物，并在聚合物中加入步骤一中制备的量子点溶液，制成量子点-聚合物混合物；
步骤三、将步骤二制备的量子点-聚合物混合物置于液氮中冷却固化10min-5h后，粉碎成0.1-1000um的粉末，进行过筛，即得到所需的环保型量子点荧光粉材料。
进一步地，步骤一中制备量子溶液为CsPb(Br0.5I0.5)3量子溶液，制备方法为：
取碳酸铯、十八烯和油酸置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min以除去水分和空气；继续升温至150℃后，通入氩气，使碳酸铯完全溶解，得到溶液记为A，将A溶液放置在100℃保温，以备后用；
取油酸、油胺溶液置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min以除去水分和空气，通入氩气，冷却至室温，得到溶液记为B；
取十八烯、PbI2和PbBr2置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min后，注入B溶液，在120℃下保温，使得PbI2和PbBr2完全溶解；
将溶解的PbI2和PbBr2溶液继续升温至180℃，注入A溶液进行反应，反应后，冷却至室温，即得到CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液；
将得到的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液进行提纯，即得到提纯后的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液。
进一步地，步骤一中制备量子溶液为CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液，制备方法为：
取氧化镉、六水合硝酸锌、硒粉、硫粉、三辛基膦、硬脂酸和十八烯置于容器中，加热至100℃抽气30min，然后通入氩气，继续升温至260℃，保温30min，自然冷却至室温得到溶液A；
取溶液A，加入无水乙醇，混合均匀后，在10000r/min的转速下离心5min，去掉上层清液，将下层固体沉淀溶于甲苯中；重复上述操作多次，称取下层固体沉淀溶于氯仿中，即得到CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液。
进一步地，所述量子点溶液的提纯方法为：
取量子点溶液和丁醇，置于容器中，加热至50℃进行磁力搅拌30min，再超声分散10min后，置于离心机中，再以12000r/min转速离心10min，然后去除上层清液，得到沉淀固体，再称取沉淀固体溶于氯仿中，得到量子点溶液；
重复上述多次，即得到提纯后的量子点溶液。
进一步地，步骤二中，制备量子点-聚合物混合物的方法为：
取300-1000份的聚合物单体置于容器中,加入1-100份引发剂，在室温下，以500-1000r/min转速搅拌10min-2h至引发剂完全溶解；继续加热到30℃-60℃，保温10min-5h，使聚合物单体发生聚合反应；
在聚合物单体发生聚合反应的过程中加入1-200份步骤一中制备的量子点溶液，搅拌30min-2h后抽气10min-1h，继续升温至30℃-60℃搅拌10min-5h，即得到量子点-聚合物混合物。
进一步地，所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯，所述引发剂为过氧化苯甲酰，所述量子点-聚合物混合物的制备方法为：
取甲基丙烯酸甲酯置于容器中，加入过氧化苯甲酰，在室温下，以1000r/min转速搅拌1h，使得过氧化苯甲酰溶解在甲基丙烯酸甲酯中；进行加热，当温度达到50℃时保温25min-35min，再升温至55℃保温35-45min，然后继续升温至60℃保温30min-40min，使甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应；再向容器其中加入步骤一制备的量子点溶液，再抽气30min，继续升温至50℃搅拌1h，即制得量子点-聚甲基丙烯酸甲酯聚合物混合物。
进一步地，所述聚合物为透光性的高分子聚合物，聚合物单体还包括丙烯酸酯类树脂单体、有机硅氧烷树脂单体、丙烯酸酯改性聚氨酯单体、聚苯乙烯单体、聚碳酸酯单体、苯乙烯丙烯腈共聚体单体、聚甲基异戊二烯单体、透明聚氨酯单体、丙烯酸改性有机硅树脂单体或者环氧树脂单体中的一种或多种组合。
进一步地，所述搅拌方式还包括机械搅拌或磁力搅拌；所述加热方式还包括水浴加热、油浴加热、沙浴加热、电磁加热、微波加热中的一种或者多种。
进一步地，步骤三中，所述量子点-聚合物混合物的粉碎方法包括碾磨粉碎、物理机械粉碎，球磨粉碎、气流粉碎或者其中多种粉碎方式的组合，粉碎时间为0.5min-24h；采用400目的过滤网进行过筛，过筛后的粉体量子点荧光粉平均粒径为25um-35um。
一种采用如上任意所述的一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法制备的环保型量子点荧光粉材料。
本发明提供了一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，所制备的环保型量子点荧光粉材料具有量子点不易团聚，产率高，稳定性好，安全环保，无有害溶剂挥发，可操作性强，色域广的优点。
附图说明
图1为实施例一低温制备CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉材料、CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液和现有技术中高温制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉的发射光谱对比图；
图2为实施例一中低温制备CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉材料、CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液和现有技术中高温制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉在85℃温度和85％湿度下的产率老化测试图；
图3为实施例二低温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉材料、CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液和现有技术高温制备的CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉的发射光谱对比图；
图4为实施例二低温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉材料、CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液和高温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉在85℃温度和85％湿度下的产率老化测试图。
具体实施方式
本发明提供了一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，以下用实施例对本发明的制备方法做进一步说明。
实施例一
步骤一：
取0.814g碳酸铯、40ml十八烯和2.5ml油酸置于100ml三口烧瓶中，加热至100℃抽气30min，120℃抽气30min以除去水分和空气；继续升温至150℃，通入氩气，至碳酸铯完全溶解，得到溶液记为A；将A溶液在100℃保温，以备后用。
取2ml油酸、2ml油胺溶液置于25ml三口烧瓶中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min以除去水分和空气，通入氩气，冷却至室温，得到溶液记为B。
取5ml十八烯、0.0435g PbI2、0.0345g PbBr2置于25ml三口烧瓶中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min，并注入1ml的B溶液，在120℃保温使得PbI2和PbBr2完全溶解；继续升温至180℃，快速注入0.4ml的A溶液，反应5s后，将烧瓶水浴冷却至室温，得到CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液。
取6ml的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液和6ml的丁醇，置于25ml单口烧瓶中，加热至50℃磁力搅拌30min，超声分散10min后，置于离心机中，再以12000r/min转速离心10min，然后去除上层清液，得到沉淀固体，再将固体溶于6ml氯仿，得到量子点溶液；重复上述离心操作2次，最后称取40mg沉淀固体溶于6ml氯仿中，得到提纯后的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液。
步骤二：
取100ml甲基丙烯酸甲酯置于三口烧瓶中，加入0.4g过氧化苯甲酰，室温1000r/min开始搅拌1h，使得过氧化苯甲酰溶解在甲基丙烯酸甲酯中；随后进行水浴加热，当温度达到50℃时保温30min，再升温至55℃保温40min，然后继续升温至60℃保温30min，使甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应。
进一步向三口烧瓶中加入6ml步骤一制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液，抽气30min，50℃大力搅拌1h，得到CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物。
步骤三：
将步骤二制备得到的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物置于液氮中冷却固化1h，将CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物取出，用研钵碾磨30min，采用400目的过滤网进行过筛，取过筛后的粉体即得到平均粒径约30um的量子点荧光粉材料。
实施例二
步骤一：
取1.5mmol氧化镉、0.5mmol六水合硝酸锌、0.3mmol硒粉、0.6mmol硫粉、4ml三辛基膦、6mmol硬脂酸和20ml十八烯置于100ml三口烧瓶中，加热至100℃抽气30min，然后通入氩气，继续升温至260℃，保温30min，自然冷却至室温得到溶液A。
取4ml溶液A，加入4ml无水乙醇，混合均匀后，在10000r/min的转速下离心5min，去掉上层清液，将下层沉淀固体溶于甲苯中；重复上述操作两次，称取最终得到的下层沉淀固体40mg溶于3ml氯仿中，即得到CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液。
步骤二：
取100ml甲基丙烯酸甲酯置于三口烧瓶中，加入0.4g过氧化苯甲酰，室温在以1000r/min转速搅拌1h，使得过氧化苯甲酰溶解在甲基丙烯酸甲酯中；随后进行水浴加热，当温度达到50℃时保温30min，再升温至55℃保温40min，然后再升温至60℃保温30min，使甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应。
进一步向三口烧瓶中加入6ml步骤一制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液，抽气30min，50℃大力搅拌1h，得到CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物。
步骤三：
将步骤二制备得到的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物置于液氮中冷却固化1h，将CsPb(Br0.5I0.5)3量子点-聚合物混合物取出，用研钵碾磨30min，采用400目的过滤网进行过筛，取过筛后的粉体即得到平均粒径约30um的量子点荧光粉材料。
在实施例一和实施例二中，高分子聚合物为透光性的高分子聚合物，能够保证环保型量子点荧光粉材料光学效果的体现；合成聚合物的单体包括丙烯酸酯类树脂单体、有机硅氧烷树脂单体、丙烯酸酯改性聚氨酯单体、聚苯乙烯单体、聚碳酸酯单体、苯乙烯丙烯腈共聚体单体、聚甲基异戊二烯单体、透明聚氨酯单体、丙烯酸改性有机硅树脂单体或者环氧树脂单体，也可以是不同聚合物单体之间的组合，但并不局限于前述的这几种，只要聚合反应后为具有高透光性的高分子聚合物即可。
其中，量子点溶液制备方法包括热注入法、一锅法、阳离子交换法、连续离子层吸附反应法中的一种或多种。
进一步地，量子点为单一量子点，或不同量子点的混合，但并不局限于前述的几种材料量子点，还包括由元素周期表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ主族中元素组成，其中包括(a)一元量子点C点和Si点；(b)二元量子点CdSe、CdS、ZnS、MoS2、ZnSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、、SrS、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnTe、GaN、GaP、GaAs、InN、InP、InAs、PbS、PbSe、PbTe、HgTe、ZnO、Ag2Se、Ag2S、Cu2+掺杂ZnS、Mn2+掺杂ZnSe以及其核壳结构量子点；(c)三元量子点CuInS2、CuInSe2、CuInTe2、AgInS2、CdZnSe、CdZnS、CdZnTe、CdMgTe、AlGaN、GaPN、InPAs、InPN等及其核壳结构或掺杂量子点；(d)CsPbX3(X＝Cl，Br，I)、CsSnX3(X＝Cl，Br，I)、CH3NH3PbX3(X＝Cl，Br，I)量子点。
本发明在量子点最后的干燥并形成荧光粉的过程中，将量子点-聚合物放入液氮中，进行低温固化，最后再粉碎制成荧光粉，并不涉及高温，且使用液氮低温可以有效保护量子点表面的配体，不会破坏量子点表面的配体，能防止量子点的团聚，使制得的荧光粉材料的稳定性和产率更高，且有更高更稳定的色域。
本发明将制备过程中使用的引发剂在制备量子点-聚合物混合物的过程中直接溶解在聚合物中，且通过最后的固化过程，使之成为量子点荧光粉材料的一部分，因此，引发剂无需额外通过高温加热使之挥发，避免了有机溶剂或有机引发剂的挥发，安全环保，保证了操作人员的健康。
本发明在聚合物发生聚合反应中，直接加入量子点溶液，进行制备量子点-聚合物混合物，这样量子点可以更好更均匀地混合在聚合物中，且通过聚合物包覆使得量子点，使最后制备的量子点荧光粉材料更稳定，具有更好的荧光效果及更优的色域。
本发明提供了一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，量子点荧光粉性能优异，色域广，产率高，温度湿度稳定性好，并且该方法过程简单、安全环保、成本低廉，条件简单易控制，可用于高质量量子点荧光粉的制备，在量子点照明和显示领域有广阔的应用前景。
通过本发明实施例制备的环保型量子点荧光粉材料与通过现有技术方法制备的荧光粉材料的色域进行对比，其中，对比样1和实施例一采用的量子点相同；对比样2和实施例二采用的量子点相同，对比结果如表1所示：
表1
通过表1可以看出，通过本发明提供的制备方法所制备的环保型量子点荧光粉材料与现有技术方法制备的具有相同量子点的荧光粉材料进行对比，具有更优异的色域，且在不同温度下，仍能保持高的色域水平。
图1为实施例一低温制备CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉材料、CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液和现有技术中高温制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉的发射光谱对比图。如果表面配体被破坏，量子点会发生团聚，色谱图的发射峰会显著红移，半峰宽会增加，通过图1可以看出，量子点溶液的发射峰为575nm，半峰宽26nm，低温制备的量子点荧光粉发射峰为576nm，半峰宽26nm，二者相差无异，而现有技术中高温制备的量子点荧光粉发射峰为589nm，半峰宽28nm，发射峰发生了红移，半峰宽增加了。因此可以得出量子点荧光粉低温制备过程中可以很好保护量子表面配体，制备的量子点荧光粉发射峰位置和半峰宽稳定，也说明了其稳定性良好。
图2为实施例一中低温制备CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉材料、CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液和现有技术中高温制备的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点荧光粉在85℃温度和85％湿度下的产率老化测试图。通过图2可以看出，量子点溶液在85％湿度+85℃温度老化测试2880min后，产率从89.3％下降到54.1％，高温制备量子点荧光粉从87.1％下降到了71.1％，而实施例一低温制备量子点荧光粉却只从88.7％下降到83.5％，说明低温制备的量子点荧光粉在高温高湿情况下依旧能保持较高的产率，即量子点荧光粉有良好的温湿度稳定性。
图3为实施例二低温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉材料、CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液和现有技术高温制备的CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉的发射光谱对比图，如果表面配体被破坏，量子点会发生团聚，色谱图的发射峰会显著红移，半峰宽会增加。通过图3可以看出，量子点溶液的发射峰为672nm，半峰宽38nm，低温制备的量子点荧光粉发射峰为673nm，半峰宽38nm，二者相差无异，而现有技术中高温制备的量子点荧光粉发射峰为675nm，半峰宽40nm，发射峰发生了红移，半峰宽增加了。因此可以得出量子点荧光粉低温制备过程中可以很好保护量子表面配体，制备的量子点荧光粉发射峰位置和半峰宽稳定性良好。
图4为实施例二低温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉材料、CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液和高温制备CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点荧光粉在85℃温度和85％湿度下的产率老化测试图。通过图4可以看出，量子点溶液在85％湿度+85℃温度老化测试2880min后，产率从82.3％下降到47.1％，高温制备量子点荧光粉从78.1％下降到了51.4％，而实施例二低温制备量子点荧光粉却只从81.9％下降到76.4％，说明低温制备的量子点荧光粉在高温高湿情况下依旧能保持较高的产率，即量子点荧光粉有良好的温湿度稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法，其特征在于：
步骤一、制备量子点溶液；
步骤二、采用聚合物单体制备聚合物，并在聚合物中加入步骤一中制备的量子点溶液，制成量子点-聚合物混合物；
步骤三、将步骤二制备的量子点-聚合物混合物置于液氮中冷却固化10min-5h后，粉碎成0.1-1000um的粉末，进行过筛，即得到所需的环保型量子点荧光粉材料；
步骤一中制备量子点 溶液为CsPb(Br0.5I0.5)3量子点 溶液，制备方法为：
取碳酸铯、十八烯和油酸置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min以除去水分和空气；继续升温至150℃后，通入氩气，使碳酸铯完全溶解，得到溶液记为A，将A溶液放置在100℃保温，以备后用；
取油酸、油胺溶液置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min以除去水分和空气，通入氩气，冷却至室温，得到溶液记为B；
取十八烯、PbI2和PbBr2置于容器中，加热至100℃抽气30min，再升温至120℃抽气30min后，注入B溶液，在120℃下保温，使得PbI2和PbBr2完全溶解；
将溶解的PbI2和PbBr2溶液继续升温至180℃，注入A溶液进行反应，反应后，冷却至室温，即得到CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液；
将得到的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液进行提纯，即得到提纯后的CsPb(Br0.5I0.5)3量子点溶液。
2.如权利要求1所述的一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法，其特征在于，所述量子点溶液的提纯方法为：
取量子点溶液和丁醇，置于容器中，加热至50℃进行磁力搅拌30min，再超声分散10min后，置于离心机中，再以12000r/min转速离心10min，然后去除上层清液，得到沉淀固体，再称取沉淀固体溶于氯仿中，得到量子点溶液；
重复上述多次，即得到提纯后的量子点溶液。
3.如权利要求1所述的一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法，其特征在于，步骤二中，制备量子点-聚合物混合物的方法为：
取300-1000份的聚合物单体置于容器中,加入1-100份引发剂，在室温下，以500-1000r/min转速搅拌10min-2h至引发剂完全溶解；继续加热到30℃-60℃，保温10min-5h，使聚合物单体发生聚合反应；
在聚合物单体发生聚合反应的过程中加入1-200份步骤一中制备的量子点溶液，搅拌30min-2h后抽气10min-1h，继续升温至30℃-60℃搅拌10min-5h，即得到量子点-聚合物混合物。
4.如权利要求3所述的一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法，其特征在于，所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯，所述引发剂为过氧化苯甲酰，所述量子点-聚合物混合物的制备方法为：
取甲基丙烯酸甲酯置于容器中，加入过氧化苯甲酰，在室温下，以1000r/min转速搅拌1h，使得过氧化苯甲酰溶解在甲基丙烯酸甲酯中；进行加热，当温度达到50℃时保温25min-35min，再升温至55℃保温35-45min，然后继续升温至60℃保温30min-40min，使甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应；再向容器其中加入步骤一制备的量子点溶液，再抽气30min，继续升温至50℃搅拌1h，即制得量子点-聚甲基丙烯酸甲酯聚合物混合物。
5.如权利要求4所述的一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，其特征在于：所述聚合物为透光性的高分子聚合物，聚合物单体还包括丙烯酸酯类树脂单体、有机硅氧烷树脂单体、丙烯酸酯改性聚氨酯单体、聚苯乙烯单体、聚碳酸酯单体、苯乙烯丙烯腈共聚体单体、聚甲基异戊二烯单体、透明聚氨酯单体、丙烯酸改性有机硅树脂单体或者环氧树脂单体中的一种或多种组合。
6.如权利要求4所述的一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，其特征在于：所述搅拌方式还包括机械搅拌或磁力搅拌；所述加热方式还包括水浴加热、油浴加热、沙浴加热、电磁加热、微波加热中的一种或者多种。
7.如权利要求1所述的一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法，其特征在于：
步骤三中，所述量子点-聚合物混合物的粉碎方法包括碾磨粉碎、物理机械粉碎、球磨粉碎、气流粉碎或者其中多种粉碎方式的组合，粉碎时间为0.5min-24h；采用400目的过滤网进行过筛，过筛后的粉体量子点荧光粉平均粒径为25um-35um。
8.一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法，其特征在于：
步骤一、制备量子点溶液；
步骤二、采用聚合物单体制备聚合物，并在聚合物中加入步骤一中制备的量子点溶液，制成量子点-聚合物混合物；
步骤三、将步骤二制备的量子点-聚合物混合物置于液氮中冷却固化10min-5h后，粉碎成0.1-1000um的粉末，进行过筛，即得到所需的环保型量子点荧光粉材料；
步骤一中制备量子点 溶液为CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液，制备方法为：
取氧化镉、六水合硝酸锌、硒粉、硫粉、三辛基膦、硬脂酸和十八烯置于容器中，加热至100℃抽气30min，然后通入氩气，继续升温至260℃，保温30min，自然冷却至室温得到溶液A；
取溶液A，加入无水乙醇，混合均匀后，在10000r/min的转速下离心5min，去掉上层清液，将下层固体沉淀溶于甲苯中；重复上述操作多次，称取下层固体沉淀溶于氯仿中，即得到CdSe@Zn0.5Cd0.5S量子点溶液。
9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的一种环保型量子点荧光粉材料的低温制备方法制备的环保型量子点荧光粉材料。
CN201611104058.6A 2016-12-05 2016-12-05 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法 Active CN106543472B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611104058.6A CN106543472B (zh) 2016-12-05 2016-12-05 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611104058.6A CN106543472B (zh) 2016-12-05 2016-12-05 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106543472A CN106543472A (zh) 2017-03-29
CN106543472B true CN106543472B (zh) 2018-06-15

Family

ID=58396429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611104058.6A Active CN106543472B (zh) 2016-12-05 2016-12-05 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106543472B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107163946B (zh) * 2017-07-18 2019-12-17 厦门世纳芯科技有限公司 一种耐高温疏水性量子点荧光粉材料制备方法
CN111690203A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 苏州星烁纳米科技有限公司 量子点-聚合物复合体的制备方法
CN110511737B (zh) * 2019-08-02 2024-01-02 苏州星烁纳米科技有限公司 纳米晶的制备方法及由其制备的纳米晶
CN111410748B (zh) * 2020-01-08 2022-10-18 苏州星烁纳米科技有限公司 钙钛矿量子点组合物及其制备方法、钙钛矿量子点膜及其制备方法
CN111952474B (zh) * 2020-08-18 2023-11-03 福州大学 一种基于有机物聚合的量子点发光二极管及其制备方法
CN112551513B (zh) * 2020-12-11 2023-02-24 宁波启新精合新能源研究院有限公司 一种无机非金属复合材料的制备方法及储能应用
CN114181341B (zh) * 2021-12-30 2024-01-19 朱小波 一种超声引发制备量子点荧光微球的方法
CN114958376B (zh) * 2022-06-20 2023-11-03 滁州学院 一种高效NaYF4上转换纳米晶的低温制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453617C (zh) * 2006-11-09 2009-01-21 上海交通大学 磷脂功能化的光致发光增强型核壳结构量子点的制备方法
CN101319139A (zh) * 2008-07-10 2008-12-10 上海交通大学 CdSeS及CdSeS/ZnS核壳型量子点的制备方法
CN101759946A (zh) * 2010-01-29 2010-06-30 浙江大学 一种高性能量子点-聚合物荧光纳米复合材料及其制备方法
KR101223671B1 (ko) * 2011-02-19 2013-01-17 충남대학교산학협력단 양자점 나노입자가 분산된 에폭시 고분자 복합체 제조방법
CN105060262B (zh) * 2015-07-03 2017-03-08 复旦大学 一种水溶性氮化硼量子点及其制备方法
CN105199735B (zh) * 2015-08-31 2017-12-01 江汉大学 一种固态量子点的制备方法
CN105349140B (zh) * 2015-12-08 2017-06-16 重庆大学 基于CsPbBr3‑xIx‑ZnS钙钛矿量子点异质结的制备方法及其产品
CN105802603B (zh) * 2016-03-23 2018-10-19 北京交通大学 一种量子点固体粉末的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106543472A (zh) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106543472B (zh) 一种环保型量子点荧光粉材料及其低温制备方法
CN105733574B (zh) 一种低温溶液法制备钙钛矿量子点的方法
CN106585061B (zh) 一种高质量量子点荧光薄膜材料及其制备方法
CN106753328A (zh) 一种高稳定性聚合物包覆量子点荧光粉材料及其制备方法
US9577127B1 (en) Composite material for fluorescent quantum dot micro-nano packaging
CN104987860B (zh) 共掺型与分掺型ZnInS/ZnS双发射量子点的制备方法
CN108298577B (zh) 一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX3钙钛矿的方法及其应用
CN102504077A (zh) 一种量子点聚合物微球的制备方法
CN106929000A (zh) 一种量子点‑聚二甲基硅氧烷复合材料及其制备方法
CN107053780A (zh) 一种应用于背光模组中的量子点膜及其制备方法
CN106330084B (zh) 包含散射颗粒和荧光量子点的平面荧光聚光器及其制备方法
CN110257062B (zh) 掺过渡金属离子的无机钙钛矿量子点及其制备方法
CN102690658A (zh) 一种镶嵌量子点的多孔二氧化硅复合材料及其制备方法和应用
CN104830324B (zh) 一种双光发射过渡金属离子掺杂半导体量子点的制备方法
CN104560035B (zh) 一种以柑橘皮为碳源的碳量子点荧光标记材料及其制备方法和应用
CN104357058A (zh) 一种强红黄光发射的多面体形CdSe/ZnSe/ZnS核壳结构量子点及其制备方法
CN109970887A (zh) 一种聚合物配体、量子点及其制备方法
CN107794044A (zh) 高效发光硫硒碲锌镉/硫化锌五元合金核壳结构量子点材料及制备方法
CN107033895A (zh) 一种稀土掺杂氧化物纳米上转换发光材料的制备方法
CN109054806A (zh) Fax修饰的金属卤素钙钛矿量子点及其制备方法和应用
CN108051886A (zh) 一种含有磁性量子点的导光板及其制备方法
CN104371733A (zh) 一种微流体合成发光性能可控的CdSe/ZnS核壳结构量子点的方法
CN111676010A (zh) 钙钛矿量子点/Eu-MOF复合发光材料的制备方法
CN113322062B (zh) 一种白光及蓝绿黄色光非铅钙钛矿纳米晶荧光粉的制备方法及应用
CN209508134U (zh) 一种钙钛矿量子点粉末的自动化制备装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant