CN108559483A - 一种非闪烁量子点及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体功能材料技术领域,特别涉及一种非闪烁量子点及其制备方法。本发明将壳层生长温度控制在比核体生长温度高5~80℃,使壳层源各组分在高温条件下反应,促进壳层源各离子的相互渗透,消除壳层晶体内部的缺陷,进而得到晶相稳定的富集ZnSe材料,避免富集ZnSe材料被空气中的氧气氧化;同时,本发明还通过壳层源添加方式的设置,避免壳层源的各组分单独成核,进而得到以富集ZnSe材料为壳层的核壳结构量子点。利用上述方案得到的量子点的亮态比为90~100%,属于典型的非闪烁量子点。
Description
技术领域
本发明属于半导体功能材料技术领域,特别涉及一种非闪烁量子点及其制备方法。
背景技术
荧光量子点,尤其是Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子是近年来的研究热点。通过调控量子点尺寸可产生不同波长的荧光,这使得其在生物分子标记和免疫检测、光发射二极管、激光器和太阳能电池等方面的潜在应用备受人们关注。由于单个量子点在受到连续激发的情况下会出现闪烁行为,即在连续激发照射下荧光会在亮态和暗态之间随意切换(忽明忽暗),严重影响了量子点在实际应用中的效果。例如在生物检测过程中荧光量子点的闪烁可能造成示踪目标的丢失,在电致发光器件应用中闪烁的量子点会造成器件效率的降低以及发光的不稳定。为此,可以将单个量子点制备成核壳结构的材料,利用壳层提高量子点的稳定性。
从理论上来说,富集ZnSe材料作为壳层时能够有效降低核壳结构量子点在量子点发光二极管中的空穴注入势垒,提高空穴注入效率,从而提高量子点发光二极管的注入平衡和效率,是理想的壳层材料。但富集ZnSe材料作为壳层时,负二价的硒离子很容易被空气中的氧气氧化,该氧化过程为光化学不可逆过程,且在光照下能够加速硒离子的氧化,生成高价的硒,从而在富集ZnSe材料的表面引入缺陷态,造成荧光量子点闪烁。因此,目前还没有以富集ZnSe材料做为壳层的非闪烁量子点报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非闪烁量子点及其制备方法,本发明提供的技术方案所得富集ZnSe材料中的二价Se离子能够克服氧气氧化问题,进而得到以富集ZnSe材料为壳层材料的非闪烁量子点。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种非闪烁量子点的制备方法,包括如下步骤:
(1)将核体与有机溶剂混合,得到核体溶液;
(2)在无氧条件下,将壳层源的分散液滴加至所述步骤(1)核体溶液中,在所述核体表面原位生长壳层,得到非闪烁量子点;
所述壳层源包括锌源和硒源;
所述壳层源的分散液滴加速度为1~60mL/h;
所述壳层的生长温度比核体的生长温度高5~80℃;所述壳层的生长时间为1~5h。
优选的,所述步骤(2)中壳层源还包括镉源和硫源中的一种或两种。
优选的,所述壳层源的分散液中,每种壳层源的浓度独立地为0.2~2mmol/L。
优选的,所述锌源包括氧化锌和/或可溶性锌盐;所述镉源包括氧化镉和/或可溶性镉盐;所述硒源包括硒单质;所述硫源包括硫单质。
优选的,所述步骤(2)分散液中的分散剂包括油酸、油胺、液体石蜡、石蜡、十八烯、二十烷、二十四烷、三辛基膦、三丁基膦和矿物油中的一种或几种。
优选的,所述步骤(1)中核体的粒径为2.5~6nm;所述核体溶液中核体的浓度为1.5~3mmol/L。
优选的,所述步骤(1)中核体的化学组成包括CdSe,CdyZn1-ySe,CdSeyS1-y或CdyZn1- ySekS1-k,其中1≥y>0,且1≥k>0;所述核体的生长温度为220~300℃。
本发明另提供了一种非闪烁量子点,包括核体和包覆于所述核体外表面的壳层;所述壳层为富集ZnSe材料;所述壳层的厚度为1.2~9nm。
优选的,所述富集ZnSe材料的化学组成包括ZnSe、ZnSemS1-m、ZnnCd1-nSe或ZnnCd1- nSemS1-m,其中1≥m≥0.5,且1≥n>0.5。
优选的,所述非闪烁量子点的化学组成包括CdSe0.8S0.2@ZnSe、Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2@ZnSe、CdSe@ZnSe、CdSe@ZnSe0.8S0.2、CdSe@Zn0.8Cd0.2Se和CdSe@Zn0.8Cd0.2Se。
本发明提供了一种非闪烁量子点的制备方法,包括如下步骤:将核体与有机溶剂混合,得到核体溶液;在无氧条件下,将壳层源的分散液滴加至所述核体溶液中,在所述核体表面原位生长壳层,得到非闪烁量子点;其中,壳层源包括锌源和硒源;壳层源的分散液滴加速度为1~60mL/h;壳层的生长温度比核体生长温度高5~80℃;壳层的生长时间为1~5h。本发明将壳层生长温度控制在高于核体生长温度5~80℃的范围内,使壳层源各组分在高温条件下反应,促进离子之间的相互渗透,减少晶体内部的缺陷,进而得到晶相稳定的富集ZnSe材料,避免富集ZnSe材料被空气中的氧气氧化;同时,本发明还通过壳层源添加方式的设置,避免壳层源的各组分单独成核,为得到以富集ZnSe材料为壳层的核壳结构量子点提供必要基础。
实施例结果表明,按照上述方案制备得到的量子点具有富集ZnSe材料的壳层,且量子点的亮态比为90~100%,属于典型的非闪烁量子点;此外,量子点的量子产率为80~100%,荧光光谱范围在460~650nm,半高宽为18~45nm。
附图说明
图1为实施例1所得非闪烁量子点的光谱和SEM图;
图2为实施例1所得非闪烁量子点的荧光图;
图3为实施例2所得非闪烁量子点的表征图;
图4为实施例3所得非闪烁量子点的表征图;
图5为实施例4所得非闪烁量子点的表征图;
图6为实施例5所得非闪烁量子点的表征图;
图7为实施例6所得非闪烁量子点的表征图;
图8为实施例7所得非闪烁量子点的表征图。
具体实施方式
本发明提供了一种非闪烁量子点的制备方法,包括如下步骤:
(1)将核体与有机溶剂混合,得到核体溶液;
(2)在无氧条件下,将壳层源的分散液滴加至所述步骤(1)核体溶液中,在所述核体表面原位生长壳层,得到非闪烁量子点;
所述壳层源包括锌源和硒源;
所述壳层源的分散液滴加速度为1~10mL/min;
所述壳层的生长温度比核体的生长温度高5~80℃;所述壳层的生长时间为1~5h。
本发明将核体与有机溶剂混合,得到核体溶液。在本发明中,所述核体的粒径优选为2.5~6nm,进一步优选为2.7~5.5nm,更优选为3.0~5.0nm。在本发明中,所述核体的化学组成优选包括CdSe,CdyZn1-ySe,CdSeyS1-y或CdyZn1-ySekS1-k,其中1≥y>0,且1≥k>0。在本发明中,所述核体具体可以为CdSe,Cd0.2Zn0.8Se,CdSe0.8S0.2或Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2;所述核体的生长温度优选为220~300℃,进一步优选为240~280℃。本发明对所述核体的来源没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中,所述有机溶剂优选包括硬脂酸、癸酸、月桂酸、十四酸、二十酸、二十四酸、油酸、油胺、液体石蜡、十八烯、二十烷、二十四烷和矿物油中的一种或几种,进一步优选为十八烯、油胺、液体石蜡和二十四烷中的一种或几种。当所述有机溶剂为多种组分的混合物时,本发明优选按照各组分等体积比配制得到。本发明对所述有机溶剂的用量没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明实施例中,所述核体溶液中核体的浓度优选为1.5~3.0×10-4mmol/L,进一步优选为1.6~1.8×10-4mmol/L。
本发明对所述核体与有机溶剂的混合方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的方式即可。
得到核体溶液后,本发明在无氧条件下,将壳层源的分散液滴加至所述核体溶液中,在所述核体表面原位生长壳层,得到非闪烁量子点。
在本发明中,所述壳层源包括锌源和硒源,优选还包括镉源和硫源中的一种或两种。所述壳层源包括镉源和硫源中的一种或两种时,本发明所述壳层源优选为锌源、硒源和镉源的混合物,或者锌源、硒源和硫源的混合物,或者锌源、硒源、镉源和硫源的混合物。
在本发明中,所述锌源优选包括氧化锌和/或可溶性锌盐,所述可溶性锌盐优选包括氯化锌、硝酸锌、油酸锌、硬脂酸锌、癸酸锌、月桂酸锌、十四酸锌、二十酸锌和二十四酸锌中的一种或多种,进一步优选为硝酸锌、油酸锌、硬脂酸锌、月桂酸锌和十四酸锌中的一种或几种。当所述锌源为几种组分的混合物时,本发明对所述混合物中各组分的用量没有特殊要求。
在本发明中,所述镉源优选包括氧化镉和/或可溶性镉盐,进一步优选为可溶性镉盐。在本发明中,所述可溶性镉盐优选包括硝酸镉、油酸镉、硬脂酸镉、癸酸镉、月桂酸镉、十四酸镉、二十酸镉和二十四酸镉中的一种或多种,进一步优选为硝酸镉、油酸镉、硬脂酸镉、月桂酸镉和十四酸镉中的一种或几种。当所述镉源为几种组分的混合物时,本发明对所述混合物中各组分的用量没有特殊要求。
在本发明中,所述硒源优选为硒单质,进一步优选为硒粉。本发明对所述硒粉的粒径没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。本发明对所述硒粉的具体来源没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中,所述硫源优选为硫单质,进一步优选为硫粉。本发明对所述硫粉的粒径没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。本发明对所述硫粉的具体来源没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中,所述锌源、镉源提供壳层的阳离子,所述硒源、硫源提供阴离子;所述锌源和镉源,以及硒源和硫源中的一种或两种的用量相互配合,以能使壳层的正负电荷为零即可。在本发明中,所述壳层源含硫源时,硒源与硫源的摩尔比为1~2:1,进一步优选为1.2~1.8:1;所述壳层源含镉源时,所述镉源与锌源的摩尔比为1~2:1,进一步优选为1.2~1.8:1;其中,所述锌源以锌离子计,所述硒源以硒原子计,所述镉源以镉离子计,所述硫源以硫原子计。
在本发明中,所述壳层源的分散液中分散剂的化学组成与上述技术方案所述有机溶剂的化学组成一致,在此不再重复。在本发明中,所述壳层源的分散液中含有锌源和硒源时,所述锌源和硒源的浓度独立地优选为0.2~2mmol/L,进一步优选为0.5~1.5mmol/L;其中,所述锌源以锌离子计,所述硒源以硒原子计;
所述壳层源分散液中含有锌源、硒源和镉源时,所述锌源、硒源和镉源在分散液中的浓度独立地优选为0.2~2mmol/L,进一步优选为0.5~1.5mmol/L;其中,所述锌源以锌离子计,所述硒源以硒原子计,所述镉源以镉离子计;
所述壳层源分散液中含有锌源、硒源和硫源时,所述锌源、硒源和硫源在分散液中的浓度独立地优选为0.2~2mmol/L,进一步优选为0.5~1.5mmol/L;其中,所述锌源以锌离子计,所述硒源以硒原子计,所述硫源以硫原子计;
所述壳层源分散液中含有锌源、硒源、镉源和硫源时,所述锌源、硒源镉源和硫源在分散液中的浓度独立地优选为0.2~2mmol/L,进一步优选为0.5~1.5mmol/L;其中,所述锌源以锌离子计,所述硒源以硒原子计,所述镉源以镉离子计,所述硫源以硫原子计。
在本发明中,所述壳层源的分散液在无氧条件下,滴加至上述技术方案所述核体溶液中,避免空气中的氧气对硒组分的氧化,为得到富集ZnSe材料的壳层提供条件。在本发明中,除另有说明外,本发明所述无氧条件均为氮气保护或惰性气体保护,优选为氮气保护。
在本发明中,所述滴加速度为1~60mL/h,优选为3~8mL/h,更优选为5~6mL/h;所述滴加的时间优选为0.1~10h,进一步优选为0.3~8h,更优选为0.5~7h。
在本发明中,所述滴加时反应体系的温度优选为260~380℃,进一步优选为280~370℃,更优选为290~350℃。本发明所述反应体系的温度优选以匀速升温方式达到,所述升温的速率优选为10~25℃/min,进一步优选为15~20℃/min,更优选为18℃/min。本发明将所述升温速率进行上述限定,可避免核体溶液受热不均和沸腾造成组分损失,提高原料添加量的精准度。本发明对所述升温的的具体实施方式没有特殊限定,以能实现上述温度条件的控制即可。本发明优选将壳层源滴加至核体溶液中,可避免壳层源组分单独成核,为得到富集ZnSe材料提供基础。
本发明将所述壳层源的分散液滴加到所述核体溶液后,壳层源中各组分在核体表面原位生长壳层,生成富集ZnSe材料附着在核体的表面,进而得到含非闪烁量子点的混合液。在本发明中,所述壳层的生长温度比核体的生长温度高5~80℃,进一步优选为20~50℃。在本发明中,所述核体的生长温度与上述技术方案所述核体的生长温度一致,在此不再重复。在本发明中,所述壳层生长的温度优选为260~380℃,进一步优选为265~375℃,更优选为270~370℃。本发明所述壳层生长的时间指壳层源各组分添加完毕,至停止反应的时间段。在本发明中,所述壳层生长的时间为1~5h,具体可以优选为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h和5h。
在本发明中,所述壳层生长得到的富集ZnSe材料壳层优选包括ZnSe、ZnSemS1-m、ZnnCd1-nSe或ZnnCd1-nSemS1-m,其中1≥m≥0.5,且1≥n>0.5;在本发明中,所述富集ZnSe材料壳层具体可以为ZnSe、ZnSe0.8S0.2或Zn0.8Cd0.2Se。
本发明在上述条件下进行壳层生长,能得到厚度均匀、致密、结晶稳定的富集ZnSe材料壳层,所述壳层将核体与外界隔开,使量子点具有稳定的荧光性能。
壳层生长后,本发明优选对壳层生长后得到的物料依次进行降温和沉降,得到非闪烁量子点。本发明对所述降温的方式没有特殊要求,优选采用自然冷却的方式,将反应后物料的温度降低至室温即可。降温后,本发明优选将降温后得到的物料进行沉降,以使非闪烁量子点沉淀出来,易于分离。在本发明中,所述沉降用沉降剂优选包括醇类溶剂或酯类溶剂;所述醇类溶剂优选包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和叔丁醇中的一种或几种,进一步优选为乙醇;所述酯类溶剂优选包括:乙酸乙酯、癸酸乙酯、丙酸乙酯、壬酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯和丁酸乙酯中的一种或几种,进一步优选为乙酸乙酯。在本发明中,所述醇类溶剂或酯类溶剂为几种组分的混合物时,本发明对所述混合物中各组分的用量比没有特殊要求。
在本发明中,所述降温后所得物料与沉降剂的体积比优选为1:4~5,进一步优选为1:5。将所述降温后得到的物料与沉降剂混合后,本发明优选对混合后得到的物料进行固液分离,所得固相即为非闪烁量子点。在本发明中,所述固液分离的方式优选包括过滤和离心,进一步优选为离心。本发明对所述离心的具体实施方式没有特殊要求,以能实现固液完全分离即可。
本发明还提供了上述技术方案所述非闪烁量子点,包括核体和包覆于所述核体外表面的壳层;所述壳层为富集ZnSe材料;所述壳层的厚度为1.2~9nm。
在本发明中,所述包覆于核体外表面的壳层为富集ZnSe材料,所述富集ZnSe材料的化学组成优选包括ZnSe、ZnSemS1-m、ZnnCd1-nSe或ZnnCd1-nSemS1-m,其中1≥m≥0.5,且1≥n>0.5。在本发明中,所述富集ZnSe材料的化学组成具体可以为ZnSe、ZnSe0.8S0.2、Zn0.8Cd0.2Se或Zn0.8Cd0.2Se。在本发明中,所述壳层的厚度为1.2~9nm,进一步优选为1.7~5.5nm,更优选为2.0~3.3nm。
在本发明中,所述核体优选与上述技术方案所述核体的化学组成一致,在此不再重复。在本发明中,所述核体的粒径优选与上述技术方案所述核体粒径一致,在此不再重复。
在本发明中,所述非闪烁量子点的化学组成优选包括CdSe@ZnSe、CdSe@ZnSe0.8S0.2、CdSe@Zn0.8Cd0.2Se、CdSe@Zn0.8Cd0.2Se、Cd0.2Zn0.8Se@ZnSe、CdSe0.8S0.2@ZnSe或Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2@ZnSe。在本发明中,所述“@”左侧表示核体的化学组成,右侧表示壳层的化学组成。例如,所述“CdSe@ZnSe”表示核体化学组成为“CdSe”,壳层化学组成为“ZnSe”的量子点。在本发明中,所述非闪烁量子点的直径优选为5.5~20nm,进一步优选为7.5~12nm。
在本发明中,所述非闪烁量子点的量子亮态比优选为90~100%,进一步优选为98~100%;所述非闪烁量子点的量子产率优选为80~100%,进一步优选为90~100%;所述非闪烁量子点的荧光光谱范围在460~650nm,半高宽为18~45nm。
为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明提供的一种非闪烁量子点及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
取2×10-7mmol,粒径为2.7nm的CdSe量子点,加入到6mL十八烯和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以18℃/min的速度升温到300℃,向核体溶液中滴加油酸锌和硒粉的十八烯溶液,总体积为10mL,溶液中油酸锌的浓度为0.08mmol/mL,油酸锌中的锌与硒粉的摩尔比为1:1,油酸锌以锌离子计;滴加速度为6mL/h,滴加反应完毕得到CdSe@ZnSe非闪烁量子点,总层数为8层。
实施例2
取2x10-7mmol,粒径约为2.7nm的CdSe量子点,加入到6mL液体石蜡和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以20℃/min的速度升温到310℃,向核体溶液中滴加油酸锌,硒粉和硫粉的十八烯溶液,总体积为8mL;溶液中油酸锌的浓度为0.1mmol/mL,油酸锌与硒粉和硫粉总和的摩尔比为1:1,油酸锌以锌离子计;硒粉和硫粉的摩尔比为4:1;滴加速率为6mL/h,,最终得到CdSe@ZnSe0.8S0.2非闪烁量子点,总层数为6层。
实施例3
取2x10-7mmol,粒径约为2.7nm的CdSe量子点,加入到6mL液体石蜡和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以20℃/min的速度升温到320℃,向核体溶液中滴加油酸锌、油酸镉及硒粉的十八烯溶液,总体积为15mL;其中,油酸锌和油酸镉与硒粉的摩尔数相等,油酸锌与油酸镉的摩尔比为5:1,且油酸锌和油酸镉总量的浓度优选为0.2mmol/mL;滴加速率为6mL/h,最终得到CdSe@Zn0.8Cd0.2Se非闪烁量子点,总层数为10层。
实施例4
取2x10-7mmol,粒径约为2.7nm的CdSe量子点,加入到6mL二十四烷和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以18℃/min的速度升温到310℃,向核体溶液中滴加油酸锌、油酸镉、硒粉和硫粉的十八烯溶液,总体积为10mL;油酸锌和油酸镉摩尔总数等于硒粉和硫粉的摩尔总数,其中油酸锌和油酸镉的摩尔比为9:1,且油酸锌和油酸镉总量的浓度优选为0.3mmol/mL,硒粉和硫粉的摩尔比为9:1,滴加速率为6mL/h,最终得到CdSe@Zn0.9Cd0.1Se0.9S0.1非闪烁量子点,总层数为8层。
实施例5
取2x10-7mmol,粒径约为4.5nm的Cd0.2Zn0.8Se量子点,加入到6mL二十四烷和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以18℃/min的速度升温到310℃,向核体溶液中滴加油酸锌和硒粉的十八烯溶液,总体积为14mL;油酸锌与硒粉的摩尔比为1:1,且油酸锌的浓度优选为0.08mmol/mL滴加速率为6mL/h,最终得到Cd0.2Zn0.8Se@ZnSe非闪烁量子点,总层数为6层。
实施例6
取2x10-7mmol,粒径约为3.8nm的CdSe0.8S0.2量子点,加入到6mL二十四烷和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以18℃/min的速度升温到300℃,向核体溶液中滴加油酸锌和硒粉的十八烯溶液,总体积为12mL;油酸锌与硒粉的摩尔比为1:1,且油酸锌浓度优选为0.1mmol/mL,滴加速率为6mL/h,最终得到CdSe0.8S0.2@ZnSe非闪烁量子点,总层数为6层。
实施例7
取2x10-7mmol,粒径约为5nm的Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2量子点,加入到6mL二十四烷和6mL油胺的混合溶液,氮气保护下以18℃/min的速度升温到300℃,向核体溶液中滴加油酸锌和硒粉的十八烯溶液,总体积为20mL;油酸锌与硒粉的摩尔比为1:1,油酸锌的浓度优选为0.1mmol/mL滴加速率为6mL/h,最终得到Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2@ZnSe非闪烁量子点,总层数为10层。
将实施例1~7制备非闪烁量子点时,壳层形成条件列于表1中。
表1实施例1~7非闪烁量子点壳层形成条件
利用扫描电镜对实施例1~7所得非闪烁量子点的形貌进行表征,并测试其荧光和吸收光谱,结果如图1~8。以实施例1为例,图1为实施例1所得非闪烁量子点的光谱和SEM图,由图可以确定本实施例所得非闪烁量子点具有较好的单分散性和良好的均一性。由图1中的吸收光谱图可知,本实施例所得非闪烁量子点在529nm处有较强的吸收峰,半峰宽为30nm,说明量子点结晶性,单分散性和均一性良好。图2为实施例1所得非闪烁量子点的荧光测试结果,图中,中间虚线为荧光闪烁亮态线和基底的临界线,荧光闪烁线基本位于临界线以上,说明本实施例所得量子点具有稳定的荧光性能。测试所得亮态比列于表3中。其余实施例测试结果列于表2和3中。
表2实施例1~7非闪烁量子点的结构表征结果
由表2可知,本发明提供的方法能够制备得到一系列不同壳层厚度的核壳结构量子点,所得量子点的粒径范围为5.5~2.0nm。
表3实施例1~7非闪烁量子点的吸收和荧光性能
样品 | 半峰宽/nm | 量子产率/% | 亮态比/% |
实施例1 | 30 | 97 | 99.3 |
实施例2 | 35 | 95 | 99.8 |
实施例3 | 35 | 90 | 99.0 |
实施例4 | 32 | 95 | 100 |
实施例5 | 30 | 91 | 100 |
实施例6 | 40 | 90 | 99.1 |
实施例7 | 45 | 98 | 99.0 |
由表3数据可知,实施例1~7制备得到的非闪烁量子点半峰宽较窄,说明所制备的核壳结构量子点具有良好的均一性;同时量子产率均可达到90%以上,亮态比达到99%以上,说明所得量子点的荧光性能稳定,是非闪烁量子点。
由以上实施例可知,本发明提供的制备方法能够有效克服空气中的氧气对富集ZnSe材料的氧化,制备得到了单分散性和均一性较好的非闪烁量子点,所得且量子点的亮态比为90~100%,属于典型的非闪烁量子点;此外,量子点的量子产率为80~100%,荧光光谱范围在460~650nm,半高宽为18~45nm;荧光性能和吸收性能得到改善,尤其是荧光性能的稳定性得到明显提升,适合用于生物检测和电致发光器件领域。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种非闪烁量子点的制备方法,包括如下步骤:
(1)将核体与有机溶剂混合,得到核体溶液;
(2)在无氧条件下,将壳层源的分散液滴加至所述步骤(1)核体溶液中,在所述核体表面原位生长壳层,得到非闪烁量子点;
所述壳层源包括锌源和硒源;
所述壳层源的分散液滴加速度为1~60mL/h;
所述壳层的生长温度比核体的生长温度高5~80℃;所述壳层的生长时间为1~5h。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中壳层源还包括镉源和硫源中的一种或两种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述壳层源的分散液中,每种壳层源的浓度独立地为0.2~2mmol/L。
4.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述锌源包括氧化锌和/或可溶性锌盐;所述镉源包括氧化镉和/或可溶性镉盐;所述硒源包括硒单质;所述硫源包括硫单质。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)分散液中的分散剂包括油酸、油胺、液体石蜡、石蜡、十八烯、二十烷、二十四烷、三辛基膦、三丁基膦和矿物油中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中核体的粒径为2.5~6nm;所述核体溶液中核体的浓度为1.5~3mmol/L。
7.如权利要求1或6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中核体的化学组成包括CdSe,CdyZn1-ySe,CdSeyS1-y或CdyZn1-ySekS1-k,其中1≥y>0,且1≥k>0;所述核体的生长温度为220~300℃。
8.一种非闪烁量子点,包括核体和包覆于所述核体外表面的壳层;所述壳层为富集ZnSe材料;所述壳层的厚度为1.2~9nm。
9.如权利要求8所述的非闪烁量子点,其特征在于,所述富集ZnSe材料的化学组成包括ZnSe、ZnSemS1-m、ZnnCd1-nSe或ZnnCd1-nSemS1-m,其中1≥m≥0.5,且1≥n>0.5。
10.如权利要求8所述的非闪烁量子点,其特征在于,所述非闪烁量子点的化学组成包括CdSe0.8S0.2@ZnSe、Cd0.2Zn0.8Se0.8S0.2@ZnSe、CdSe@ZnSe、CdSe@ZnSe0.8S0.2、CdSe@Zn0.8Cd0.2Se和CdSe@Zn0.8Cd0.2Se。
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