CN108410467A - 量子点、其制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种量子点、其制备方法及其应用。该制备方法包括：步骤S1，提供含锌前体和含镉前体的混合前体，其中混合前体中锌镉摩尔比大于等于10；步骤S2，使第一硫前体与混合前体进行反应得到CdS/ZnS核壳量子点体系；步骤S3，对CdS/ZnS核壳量子点体系进行合金化处理，得到含CdxZn1‑xS量子点体系；以及步骤S4，向含CdxZn1‑xS量子点体系中添加羧酸镉和第二硫前体进行壳层的生长，得到CdxZn1‑xS/CdYZn1‑YS核壳量子点，其中，0<X<1，0<Y<1。本申请的上述制备方法得到的CdxZn1‑xS/CdYZn1‑YS核壳量子点在蓝光区域的半峰宽较窄、荧光效率较高。

Description

量子点、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及量子点材料领域，具体而言，涉及一种量子点、其制备方法及其应用。
背景技术
尺寸在量子限域尺寸范围内的溶液半导体纳米晶(溶液量子点)以其独特的光学性质，在生物成像与标记、显示、太阳能电池、发光二极管、单光子源等领域受到了广泛的关注，且在生物标记与成像、发光二极管、激光、量子点光伏器件等领域，量子点研究已经成为各自领域的热点之一。在显示(量子点背光源电视)、照明等影响人们日常生活的领域，量子点已经得到了初步实际应用。
作为一类新兴的发光和光电材料，尤其是近年来作为一类具有潜在优势的运用于下一代平板显示和固态照明的基于量子点的发光二极管，在工业界和学术界都受到了广泛的关注。相比于传统的发光二极管，量子点发光二极管低成本、高效率。相比于有机荧光材料和无机荧光粉，量子点能够更加真实地还原图像色彩，实现全色域覆盖，进而提升画面的质感和立体感。此外，量子点具有荧光量子产率高、吸收带宽、发射峰窄、光学稳定性好等优点，而且量子点合成更为简单并具有良好的溶液加工性能。
相比于红光量子点和绿光量子点，蓝光量子点目前还无法实现荧光窄半宽、高效率的目标。到目前为止，对于蓝光量子点的研究主要是基于CdxZn1-xS(其中0≤x≤1)量子点进行的。对于合金结构量子点，调节发光峰位是通过调节合金成分之间的比例进行的(如调节Cd与Zn之间的比例或Cd、Zn、S三者之间的比例等)。基于CdxZn1-xS材料的蓝光量子点，要实现高效率的目标、荧光窄半宽的目标，一般都是在其外延进行生长ZnS壳层。但是即使实现了高效率、荧光窄半宽，其发光峰位也仅仅局限于小于450nm。河南大学的李林松等在310℃下通过在CdxZn1-xS表面包覆ZnS，得到了发光峰位在441nm、荧光半峰宽为20nm、荧光量子产率达到90％的CdxZn1-xS/ZnS核壳量子点。用于发光二极管后，其电致发光效率最高可以达到12.2％。但是在蓝光区域(450～480nm)，一般效率不高，荧光半峰宽较宽。韩国三星公司的Heesun Yang等尽管同样在310℃下得到了荧光峰位在452nm、荧光量子产率98％的CdxZn1-xS/ZnS核壳量子点，但是其荧光半峰宽却有31nm。此外，对于峰位置更大的CdxZn1-xS/ZnS核壳量子点，除了有较大的荧光半峰宽，其效率也会降低(例如470nm的CdxZn1-xS/ZnS核壳量子点，其效率目前报道只有70％左右)。这对于蓝光量子点在发光二极管的应用、提高显示的色域度等方面极为不利。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种量子点、其制备方法及其应用，以解决现有技术中的蓝光量子点在蓝光区域的半峰宽较宽、荧光效率低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种量子点的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，提供含锌前体和含镉前体的混合前体，其中混合前体中锌镉摩尔比大于等于10；步骤S2，使第一硫前体与混合前体进行反应得到CdS/ZnS核壳量子点体系；步骤S3，对CdS/ZnS核壳量子点体系进行合金化处理，得到含CdxZn1-xS量子点体系；以及步骤S4，向含CdxZn1-xS量子点体系中添加羧酸镉和第二硫前体进行壳层的生长，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点，其中，0<X<1，0<Y<1。
进一步地，上述步骤S2中，第一硫前体与混合前体中的锌前体的摩尔比为小于1：1。
进一步地，上述第一硫前体和第二硫前体各自独立地选自硫的十八烯溶液、硫的三丁基膦溶液、硫的三辛基膦溶液或巯醇中的一种或多种。
进一步地，上述步骤S2的反应温度为220～300℃，且步骤S2的反应温度小于步骤S3的反应温度。
进一步地，上述步骤S3包括：向CdS/ZnS核壳量子点体系中添加第二脂肪酸后在合金化温度保温，得到中间反应体系；向中间反应体系中添加有机膦并保温，得到含CdxZn1-xS量子点体系，有机膦的化学式为PR1R2R3，优选其中R1、R2和R3各自独立地选自为碳链长为2～10的烷基。
进一步地，上述合金化处理的反应温度为280～310℃。
进一步地，上述步骤S4中羧酸镉与第二硫前体的摩尔比小于等于2：1。
进一步地，上述步骤S1包括：将镉前体、第一脂肪酸、锌前体和有机溶剂于250～300℃下混合反应，得到混合前体。
进一步地，上述第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸中的任意一种或多种，优选第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自碳链长为8～22的脂肪酸中的任意一种或多种，进一步优选第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸和油酸中的任意一种或多种。
进一步地，在上述步骤S4之后，制备方法还包括在CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点外包覆ZnS壳层的过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种量子点，该量子点具有CdxZn1-xS核和包覆在CdxZn1-xS核外的CdYZn1-YS壳层，量子点的荧光峰位在430～510nm之间，其中，0<X<1，0<Y<1。
进一步地，上述量子点的荧光峰位在430～480nm，量子点的荧光半峰宽在10～25nm之间，量子点的荧光量子产率大于85％。
进一步地，上述量子点还具有包覆在CdYZn1-YS壳层外的ZnS壳层。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学器件，包括量子点，该量子点为上述任一种的量子点。
根据本发明的另一方面，提供了一种量子点组合物，包括量子点，该量子点为上述任一种的量子点。
根据本发明的另一方面，提供了一种光电器件，包括量子点，该量子点为上述任一种的量子点。
应用本发明的技术方案，先形成CdS/ZnS核壳量子点，而后进行合金化处理，形成CdxZn1-xS合金量子点。在合成CdS/ZnS核壳量子点中，采用了较高的锌镉比，以防止镉原子扩散到量子点的表面，避免对核壳量子点的合成、能带结构及其光学性质(主要是荧光量子产率)产生影响，从而得到的合金量子点，其晶型纯度更高，量子点之间成分更为均一，半峰宽更窄。在此基础上实现了壳层的均匀包覆，进而得到半峰宽较窄、荧光效率较高的CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。同时，由于在CdxZn1-xS合金量子点核的合成过程中，锌的比例较高，步骤S2的合成中镉的反应是完全的，对CdS/ZnS核壳量子点体系不进行提纯直接进行合金化处理以及壳层的包覆，体系中未反应的锌盐在包覆过程可以继续发挥作用，因此简化了工艺，提高了原料的利用率；而且通过在步骤S4的壳层生长中掺入一定量的镉，相比于纯粹的ZnS壳层，CdYZn1-YS壳层降低了晶格不匹配度，避免壳层出现晶格层错，进一步保证了最终得到的量子点均一的形貌、较窄的半峰宽以及较高的量子产率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例1的含CdxZn1-xS核量子点体系中CdxZn1-xS核量子点的紫外可见吸收光谱和荧光光谱；
图2示出了实施例1中反应30min后得到的CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的紫外可见吸收光谱和荧光光谱；
图3示出了实施例1的含CdxZn1-xS核量子点体系中CdxZn1-xS核量子点的透射电镜图；以及
图4示出了实施例1中反应30min后得到的CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的透射电镜图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
以下制备方法如无特殊说明，均与现有技术中制备量子点对反应环境的要求相同，在反应之前或反应过程中使用惰性气体气氛或其中除去湿气和氧气的空气气氛去除反应器中的湿气和氧气，其中的惰性气体为氮气、氩气或稀有气体。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如本申请背景技术所分析的，现有技术的蓝光量子点在蓝光区域的半峰宽较宽、荧光效率低，为了解决该问题，本申请提供了一种量子点、其制备方法及其应用。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种量子点的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，提供含锌前体和含镉前体的混合前体，其中混合前体中锌镉摩尔比大于等于10；步骤S2，使第一硫前体与混合前体进行反应得到CdS/ZnS核壳量子点体系；步骤S3，对CdS/ZnS核壳量子点体系进行合金化处理，得到含CdxZn1-xS量子点体系；以及步骤S4，向含CdxZn1-xS量子点体系中添加羧酸镉和第二硫前体进行壳层的生长，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点，其中，0<X<1，0<Y<1。
上述制备方法先形成CdS/ZnS核壳量子点，而后进行合金化处理，形成CdxZn1-xS合金量子点。在合成CdS/ZnS核壳量子点中，采用了较高的锌镉比，以防止镉原子扩散到核壳量子点的表面，避免对核壳量子点的合成、能带结构及其光学性质(主要是荧光量子产率)产生影响，从而得到的合金量子点，其晶型纯度更高，量子点之间成分更为均一，半峰宽更窄。在此基础上实现了壳层的均匀包覆，进而得到半峰宽较窄、荧光效率较高的CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。同时，由于在CdxZn1-xS合金量子点核的合成过程中，锌的比例较高，步骤S2的合成中镉的反应是完全的，对CdS/ZnS核壳量子点体系不进行提纯直接进行合金化处理以及壳层的包覆，体系中未反应的锌盐在包覆过程可以继续发挥作用，因此简化了工艺，提高了原料的利用率；而且通过在步骤S4的壳层生长中掺入一定量的镉，相比于纯粹的ZnS壳层，CdYZn1-YS壳层降低了晶格不匹配度，避免壳层出现晶格层错，进一步保证了最终得到的量子点均一的形貌、较窄的半峰宽以及较高的量子产率。
为了提高荧光量子产率，上述步骤S1中，锌镉摩尔比的范围为10:1～200:1，或者10:1～100:1，或者10:1～50:1。另外，可以通过调整锌镉比来调节CdxZn1-xS量子点的荧光峰位。
为了调节所形成的CdS/ZnS核壳量子点的荧光峰位置在蓝光区域，优选上述步骤S2中，第一硫前体与混合前体中的锌前体的摩尔比为小于1：1。
用于本申请的第一硫前体和第二硫前体可以从现有技术中常用的硫前体中进行选择，优选上述第一硫前体和第二硫前体独立地选自硫的十八烯溶液、硫的三丁基膦溶液、硫的三辛基膦溶液或巯醇中的一种或多种。以更好地适应反应体系。
在本申请一种优选的实施例中，上述步骤S2的反应温度为220～300℃，且步骤S2的反应温度小于步骤S3的反应温度。采用高比例的锌镉比的条件下，由于在低温下(即300℃以下，尤其是220～300℃)镉前体和锌前体的反应活性不同，使得CdS先生成，ZnS包覆在CdS表面，即形成晶型较为纯净、形貌均一、半峰宽较窄的的CdS/ZnS核壳量子点；然后在步骤S3中升高温度进行合金化处理，促进了Cd原子向ZnS壳层中的扩散效率以及合金化效率。
在本申请一种优选的实施例中，其中步骤S2得到的CdS/ZnS核壳量子点的半峰宽小于等于15nm。
在本申请另一种优选的实施例中，上述步骤S3包括：向CdS/ZnS核壳量子点体系中添加第二脂肪酸后在合金化温度保温，得到中间反应体系；向中间反应体系中添加有机膦并保温，得到含CdxZn1-xS量子点体系。加入第二脂肪酸和有机膦后在体系中形成混合配体提高了量子点的溶解度，另一方面有机膦的加入使得多余的S单质形成有机膦-硫前体，降低反应速度，保证尺寸形貌的单分散，并有提高量子产率的作用。有机磷的化学式为PR1R2R3，优选其中R1、R2和R3各自独立地选自为碳链长为2～10的烷基。
为了进一步优化合金化处理的反应温度为280～310℃，从而实现高效合金化。
此外，为了提高荧光量子产率，优选控制上述步骤S4中羧酸镉与第二硫前体的摩尔比小于等于2：1。
前述的混合前体的制备可以参考现有技术，优选上述步骤S1包括：将镉前体、第一脂肪酸、锌前体和有机溶剂于250～300℃下混合反应，得到混合前体。其中的第一脂肪酸作为配体使用，其中的锌前体可以为碱式碳酸锌、羧酸锌(比如醋酸锌)或者氧化锌。前述有机溶剂为非配位溶剂，具体地，可以是10≤碳原子数≤22的烷烃、烯烃、醚类和芳香族化合物中的至少一种。
如前所述，第一脂肪酸和第二脂肪酸都是用作配体以提高量子点的溶解度，由于配体对量子点的晶格影响不大，因此其可以从现有技术中常用的脂肪酸类配体中选择，比如第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸中的任意一种或多种，优选第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自碳链长为8～22的脂肪酸中的任意一种或多种，进一步优选第一脂肪酸和第二脂肪酸各自独立地选自月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸和油酸中的任意一种或多种。
此外，为了进一步提高CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的稳定性，优选在步骤S4之后，上述制备方法还包括在CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳蓝光量子点外包覆ZnS壳层的过程。
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了一种量子点，该量子点具有CdxZn1-xS核和包覆在CdxZn1-xS核外的CdYZn1-YS壳层，量子点的荧光峰位在430～510nm之间，其中，0<X<1，0<Y<1。本申请的量子点结构和组成不同于现有技术中的CdxZn1-xS/ZnS核壳量子点，且其能够发射荧光峰位在430～510nm之间光谱。
进一步地，如前所描述的，本申请的制备方法对于改善量子点的荧光半峰宽，并且可以发射蓝光，优选上述量子点的荧光峰位在430～480nm，量子点的荧光半峰宽在10～25nm之间，量子点的荧光量子产率大于85％，或大于90％，或大于95％。可以通过调整锌镉比或者硫前体的量来调节CdxZn1-xS量子点的荧光峰位。
此外，为了进一步提高上述CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的稳定性，优选上述量子点还具有包覆在CdYZn1-YS壳层外的ZnS壳层。
在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种光学器件或光电器件或量子点组合物，包括量子点，量子点为上述任一种的量子点。
具有本申请的量子点的光学器件和光电器件具有较高的荧光量子产率和色纯度，且本申请的量子点与其它发光颜色的量子点进行组合可以得到发光效果更好的量子点组合物。
以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。
反应前体的制备：
0.2mmol/mL硫粉溶液(S-ODE)的配制：将硫粉(0.064g，2mmol)分散到10mL ODE(十八烯)中，超声至完全溶解，配制成的0.2mmol/mL溶液。其他浓度的硫溶液的配制与此类似，只需改变硫粉的量即可。
2mmol/mL S-TBP溶液的配制：称取0.64g Se，将其置于20mL胶塞的玻璃瓶中密封，用惰性气体排出其中空气。注入10mL TBP(三丁基膦)，将此混合物反复振荡超声直至S充分溶解。
0.2mmol/mL S-TBP溶液的配制：取1mL 2mmol/mL S-TBP溶液，加入9mL ODE混合均匀。
0.2mmol/mL油酸镉溶液的配制：称取0.2560g氧化镉(CdO)、5mmol油酸、10mL ODE与三颈烧瓶中，通入惰性气体排气10分钟，升高温度至280℃，得到澄清溶液，停止反应待用。
实施例1
CdxZn1-xS/CdYZn1-YS(混和配体，壳层掺杂镉的含量为包覆时所用硫前体的12.5％)核壳量子点的合成：称取CdO(0.0512g，0.4mmol)，十二酸(3.3g，16mmol)，碱式碳酸锌(0.66g，1.2mmol)，12mL ODE于100mL三颈烧瓶中混合，用惰性气体排气10分钟后，升高温度至280℃，得到澄清溶液(即混合前体)。将澄清溶液降温至250℃，并向其中注入3mL0.2mmol/mL(S-ODE)，反应5分钟(即得到CdS/ZnS核壳量子点体系)；然后再加入6mmol油酸，升高温度至300℃，进行合金化反应30分钟后再加入1mLTBP，反应10分钟，得到含CdxZn1-xS核量子点体系。随后向含CdxZn1-xS核量子点体系以6mL/h的速度滴加20mL 0.2mmol/mL S-TBP、5mL油酸以及2.5mL 0.2mmol/mL油酸镉溶液三者混合均匀的溶液，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。在反应过程中，取一定量的反应溶液注入到含有1～2mL甲苯的石英比色皿中，采用紫外可见吸收分光光度计和荧光分光光度计进行紫外可见吸收光谱和荧光光谱的测量。当量子点达到预定的层数或峰位时，立即停止加热。其中，图1示出了含CdxZn1-xS核量子点体系中CdxZn1-xS核量子点的紫外可见吸收光谱和荧光光谱；图2示出了反应30min后CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的紫外可见吸收光谱和荧光光谱；图3示出了含CdxZn1-xS核量子点体系中CdxZn1-xS核量子点的扫描电镜图，其粒径为8nm左右；图4示出了反应30min后CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的扫描电镜图，其粒径为14nm左右。
实施例2
与实施例1的区别在于，将澄清溶液降温至220℃，并向其中注入3mL 0.2mmol/mL(S-ODE)，反应20分钟(即得到CdS/ZnS核壳量子点体系)。
实施例3
与实施例1的区别在于，将澄清溶液升温至300℃，并向其中注入3mL 0.2mmol/mL(S-ODE)，反应2分钟(即得到CdS/ZnS核壳量子点体系)。
实施例4
与实施例1的区别在于，合金化处理的温度为280℃，时间为50min。
实施例5
与实施例1的区别在于，合金化处理的温度为310℃，时间为30min。
实施例6
与实施例1的区别在于，称取CdO(0.0512g，0.4mmol)，十酸(2.8g，16mmol)，碱式碳酸锌(0.66g，1.2mmol)，12mL ODE于100mL三颈烧瓶中混合，用惰性气体排气10分钟后，升高温度至280℃，得到澄清溶液(即混合前体)。
实施例7
与实施例1的区别在于，称取CdO(0.0512g，0.4mmol)，十二酸(3.3g，16mmol)，醋酸锌(1.1g，6mmol)，12mL ODE于100mL三颈烧瓶中混合，用惰性气体排气10分钟后，升高温度至280℃，得到澄清溶液(即混合前体)。
实施例8
在利用实施例1的过程得到含CdxZn1-xS核量子点体系后，后向含CdxZn1-xS核量子点体系以6mL/h的速度滴加20mL 0.2mmol/mL S-TBP、5mL油酸以及40mL 0.2mmol/mL油酸镉溶液三者混合均匀的溶液，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。
实施例9
在利用实施例1的过程得到含CdxZn1-xS核量子点体系后，后向含CdxZn1-xS核量子点体系以6mL/h的速度滴加20mL 0.2mmol/mL S-TBP、5mL油酸以及25mL 0.2mmol/mL油酸镉溶液三者混合均匀的溶液，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。
实施例10
在实施例1得到含CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点的产物体系后，维持温度不变，以6mL/h的速度向其中滴加10mL 0.2mmol/mL S-TBP、5mL油酸以及2.5mL 0.2mmol/mL油酸镉溶液三者混合均匀的溶液，滴加结束后，继续以同样的速度向其中滴加滴加10mL 0.2mmol/mL的S-TBP溶液以进行硫化锌壳层的包覆。在反应过程中，取一定量的反应溶液注入到含有1～2mL甲苯的石英比色皿中，采用紫外可见吸收分光光度计和荧光分光光度计进行紫外可见吸收光谱和荧光光谱的测量。当量子点达到预定的层数或峰位时，立即停止加热。
对比例1
与实施例1的不同在于，碱式碳酸锌的用量为0.5mmol。
对上述各实施例和对比例最终得到的量子点进行检测，利用荧光发射光谱仪，测试其发射峰及半峰宽，利用积分球测其荧光效率。检测结果记录在表1中。
表1
荧光峰位置(nm) 半峰宽(nm) 荧光效率(％)
实施例1 466 12 98
实施例2 470 14 93
实施例3 468 13 97
实施例4 467 15 93
实施例5 466 12 95
实施例6 468 13 96
实施例7 472 14 95
实施例8 485 16 90
实施例9 472 16 92
实施例10 462 16 96
对比例1 468 14 60
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
上述制备方法先形成CdS/ZnS核壳量子点，而后进行合金化处理，形成CdxZn1-xS合金量子点。在合成CdS/ZnS核壳量子点中，采用了较高的锌镉比，以防止镉原子扩散到核壳量子点的表面，避免对核壳量子点的合成、能带结构及其光学性质(主要是荧光量子产率)产生影响，从而得到的合金量子点，其晶型纯度更高，量子点之间成分更为均一，半峰宽更窄。在此基础上实现了壳层的均匀包覆，进而得到半峰宽较窄、荧光效率较高的CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点。同时，由于在CdxZn1-xS合金量子点核的合成过程中，锌的比例较高，步骤S2的合成中镉的反应是完全的，对CdS/ZnS核壳量子点体系不进行提纯直接进行合金化处理以及壳层的包覆，体系中未反应的锌盐在包覆过程可以继续发挥作用，因此提高了原料的利用率；而且通过在步骤S4的壳层生长中掺入一定量的镉，降低了晶格不匹配度，避免壳层出现晶格层错，进一步保证了最终得到的量子点均一的形貌、较窄的半峰宽以及较高的量子产率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种量子点的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1，提供含锌前体和含镉前体的混合前体，其中所述混合前体中锌镉摩尔比大于等于10；
步骤S2，使第一硫前体与所述混合前体进行反应得到CdS/ZnS核壳量子点体系；
步骤S3，对所述CdS/ZnS核壳量子点体系进行合金化处理，得到含CdxZn1-xS量子点体系；以及
步骤S4，向所述含CdxZn1-xS量子点体系中添加羧酸镉和第二硫前体进行壳层的生长，得到CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点，其中，0<X<1，0<Y<1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一硫前体与所述混合前体中的所述锌前体的摩尔比为小于1：1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一硫前体和所述第二硫前体各自独立地选自硫的十八烯溶液、硫的三丁基膦溶液、硫的三辛基膦溶液或巯醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的反应温度为220～300℃，且步骤S2的反应温度小于步骤S3的反应温度。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
向所述CdS/ZnS核壳量子点体系中添加第二脂肪酸后在合金化温度保温，得到中间反应体系；
向所述中间反应体系中添加有机膦并保温，得到所述含CdxZn1-xS量子点体系，所述有机膦的化学式为PR1R2R3，优选其中所述R1、R2和R3各自独立地选自为碳链长为2～10的烷基。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合金化处理的反应温度为280～310℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中所述羧酸镉与所述第二硫前体的摩尔比小于等于2：1。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
将所述镉前体、第一脂肪酸、所述锌前体和有机溶剂于250～300℃下混合反应，得到所述混合前体。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一脂肪酸和所述第二脂肪酸各自独立地选自饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸中的任意一种或多种，优选所述第一脂肪酸和所述第二脂肪酸各自独立地选自碳链长为8～22的脂肪酸中的任意一种或多种，进一步优选所述第一脂肪酸和所述第二脂肪酸各自独立地选自月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸和油酸中的任意一种或多种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述制备方法还包括在所述CdxZn1-xS/CdYZn1-YS核壳量子点外包覆ZnS壳层的过程。
11.一种量子点，其特征在于，所述量子点具有CdxZn1-xS核和包覆在所述CdxZn1-xS核外的CdYZn1-YS壳层，所述量子点的荧光峰位在430～510nm之间，其中，0<X<1，0<Y<1。
12.根据权利要求11所述的量子点，其特征在于，所述量子点的荧光峰位在430～480nm，所述量子点的荧光半峰宽在10～25nm之间，所述量子点的荧光量子产率大于85％。
13.根据权利要求12所述的量子点，其特征在于，所述量子点还具有包覆在所述CdYZn1- YS壳层外的ZnS壳层。
14.一种光学器件，包括量子点，其特征在于，所述量子点为权利要求11至13任一项所述的量子点。
15.一种量子点组合物，包括量子点，其特征在于，所述量子点为权利要求11至13任一项所述的量子点。
16.一种光电器件，包括量子点，其特征在于，所述量子点为权利要求11至13任一项所述的量子点。
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