CN110964528B - 量子点及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点及其制备方法。该量子点，包括III‑V族量子点核和结合在所述III‑V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：其中R1和R2分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。该表面配体结合在III‑V族量子点核表面非常有助于壳层的均一生长，从而使量子点尺寸分布变得更加均匀，最终有利于提高量子点的发光效率。

Description

量子点及其制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点及其制备方法。
背景技术
量子点，是一种介于分子和大块形式的物质之间的一种材料，其粒径小于整体激发波尔半径。因此，电子和空穴在整个三维空间方向上被限制，具有明显的量子点效应。与传统荧光材料相比，量子点具有许多无可比拟的优势，如较大的斯克托位移、半峰宽窄且呈现对称分布、光谱随尺寸可调和发光效率高等优点，在新型显示、照明和生物成像及荧光标记等领域具有重大应用前景。且量子点作为一种优秀的自发光材料，显示领域是量子点可能最先实现突破的领域。
经过三十多年的研究和发展，量子点的研究已经日趋成熟。尤其以II-VI族为代表的量子点，不仅制备方法成熟，发光性能优异，且所制备的器件性能非常优异。然而，上述材料所含有的Cd、Hg等重金属，其自身固有的毒性对环境和人体均会产生不可逆的危害。因此，发展一种性能优异的无Cd量子点材料成为了现阶段的研究重点。InP作为一种典型的III-V族量子点，其自身不仅不含有重金属元素，而且发射光谱可覆盖整个可见光区，具有较窄峰宽、较高稳定性、较高发光效率等优点。因此，InP量子点被认为是最具市场应用前景的发光材料之一。
量子点的组成一般包含两个部分，其中一个部分是量子点本身，另一个部分是其表面的配体。表面配体对量子点的性能具有至关重要的作用。表面配体可以有效的帮助抑制粒子间相互聚集，并且保护粒子免受其周围化学环境的影响，从而可以显著影响其稳定性，同时也影响其在不同溶剂的中溶解性和分散性。目前，高质量的III-V族量子点均采用的是长链脂肪酸或其他强配体与非配位溶剂的联合使用来制备的。由于强配体的配位能力较强，对III-V族量子点组分的金属原子具有很强的亲和力。因此，制备后的量子点表面具有大量的致密的长链脂肪酸配体，长链脂肪酸配体的存在一定程度上可以提升量子点的稳定性。但是，脂肪酸作为一种常用的长链配体，不仅空间位阻大，且其动态稳定性较差，非常不利于后续壳层的生长。
因此，现有技术有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种量子点及其制备方法，旨在解决现有III-V族量子点的表面配体亲和力小、不利于壳层均一生长的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：
Figure BDA0001819103880000021
其中，所述式I中，R1和R2分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。
本发明提供的量子点中，在III-V族量子点核表面结合一种特有的表面配体(式I所示)，该表面配体是一种二齿配体，一方面，该表面配体具有很强的配位能力，与III-V族量子点核表面的金属原子具有很强的亲和力，结合稳定；另一方面，该表面配体具有较小的空间位阻，较容易与III-V族量子点核表面的初始配体如长链羧酸或其他配体发生交换，从而更好地结合在III-V族量子点核表面。通过该表面配体结合在III-V族量子点核表面，可减少表面配体的厚度，从而降低扩散屏障，这样可显著增强其动态稳定性。因此，该表面配体结合在III-V族量子点核表面使量子点尺寸分布变得更加均匀，具有更好的分散性，可显著收窄峰宽，同时非常有利于厚外壳层的生长，最终有利于提高量子点的发光效率。
本发明另一方面提供一种量子点的制备方法，包括如下步骤：
提供表面配体和含有III-V族量子点核的溶液；所述III-V族量子点核表面结合有初始配体；
将所述表面配体加入所述含有III-V族量子点核的溶液中，在第一温度条件下加热，进行配体交换反应，得到所述量子点；
其中，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：
Figure BDA0001819103880000031
所述式I中，R1和R2分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。
本发明提供的量子点的制备方法中，在含有III-V族量子点核的溶液中加入式I所示的表面配体，在第一温度条件下加热进行配体交换反应，使该表面配体与III-V族量子点核的初始配体进行配体交换反应，该表面配体作为一种典型的二齿配体，一方面，具有很强的配位能力，与III-V族量子点核表面的金属原子具有很强的亲和力，另一方面，该表面配体具有较小的空间位阻，较容易与III-V族量子点核表面的初始配体如长链羧酸或其他配体发生交换；交换后的III-V族量子点核表面的式I所示表面配体抗减少其厚度来降低扩散屏障，从而显著增强其动态稳定性。因此，该制备方法通过高效、快速地量子点表面配体交换，最终制得的量子点的尺寸分布变得更加均匀，具有更好的分散性，可显著收窄峰宽，同时非常有利于厚外壳层的生长，从而有利于提高量子点的发光效率。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：
Figure BDA0001819103880000041
其中，所述式I中，R1和R2分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。
本发明实施例提供的量子点中，在III-V族量子点核表面结合一种特有的表面配体(式I所示)，该表面配体是一种二齿配体，一方面，该表面配体具有很强的配位能力，与III-V族量子点核表面的金属原子具有很强的亲和力，结合稳定；另一方面，该表面配体具有较小的空间位阻，较容易与III-V族量子点核表面的初始配体如长链羧酸或其他配体发生交换，从而更好地结合在III-V族量子点核表面。通过该表面配体结合在III-V族量子点核表面，可减少表面配体的厚度，从而降低扩散屏障，这样可显著增强其动态稳定性。因此，该表面配体结合在III-V族量子点核表面，使量子点尺寸分布变得更加均匀，具有更好的分散性，可显著收窄峰宽，最终有利于提高量子点的发光效率。
目前，合成III-V族量子点所使用的配体一般为脂肪酸，这些配体中仅仅只是较弱地黏附在量子点的表面，由于长链羧酸的动态稳定性差，非常容易脱附，从而在表面留下了空隙，这可能会造成纳米颗粒聚集，乃至沉淀，非常不利于后续壳层的生长。因此，为解决脂肪酸配体弱结合问题，本发明实施例选用式I所示的表面配体，该表面配体对III-V族量子点核具有特异性结合的亲和力。
进一步地，在上述式I中，所述烃基选自碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为2-4的烯基、碳原子数为2-4的炔基和芳基的至少一种；所述环氧基选自碳原子数为3-4的环氧基；所述烷氧基选自碳原子数为1-4的烷氧基；所述烷基碳酰氧基选自碳原子数为1-4的烷基碳酰氧基；所述烷基氧碳酰基选自碳原子数为1-4的烷基氧碳酰基；所述烷基碳酰基选自碳原子数为1-4烷基碳酰基。本发明实施例中，优选的表面配体为乙酰丙酮和六氟乙酰丙酮中的至少一种。乙酰丙酮由于具有更小的空间位阻，更加有利于与核表面的长链有机初始配体发生交换作用。六氟乙酰丙酮由于具有强吸电基团的卤离子(氟离子)存在，进而配体交换后，卤离子还会与III-V族量子点核表面的III族阳离子进行静电结合，从而更加有助于配体交换的发生。
进一步地，在本发明一实施例中，所述III-V族量子点核即为导体纳米晶核，由未掺杂的III-V族半导体或含有掺杂元素的III-V族半导体组成，该未掺杂的III-V族半导体选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb(等二元化合物)、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb(等三元化合物)、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb(等四元化合物)和InZnP中的至少一种；所述III-V族半导体可进一步包括II族金属但不包括镉，例如InZnP。或者，所述含有掺杂元素的III-V族半导体即在上述III-V族半导体材料中加入掺杂元素，所述掺杂元素选自比Zn2+的有效离子半径小的IIA族元素和比Zn2+的有效离子半径小的IIIA族元素中的至少一种。上述掺杂元素的存在，可以在III-V族量子点核中提供体积，但不会显著改变其自身带隙，这样有利于减少熟化的发生，从而有助于稳定核的生长。具体优选地，IIA族元素包括Be、Mg、Ga等；IIIA族元素包括B、Al、Ga、In等。更进一步地，掺杂元素与III-V族量子点核中阳离子前驱体的摩尔比为0.001～5：1，优选摩尔比为0.01～2：1。
进一步地，在本发明一实施例中，所述量子点还包括包覆在所述III-V族量子点核表面的II-VI族半导体外壳层。这时，所述表面配体位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。因III-V族量子点核表面有式I所示的表面配体存在，可以更有利于均一的II-VI族半导体外壳层的存在，从而提高量子点颗粒的均一性，进一步提高量子点发光效率。
优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS(等二元化合物)、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe(等三元化合物)、HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe(等四元化合物)中的至少一种。
另一方面，本发明实施例还提供了一种量子点的制备方法，包括如下步骤：
S01：提供表面配体和含有III-V族量子点核的溶液；所述III-V族量子点核表面结合有初始配体；
S02：将所述表面配体加入所述含有III-V族量子点核的溶液中，在第一温度条件下加热，进行配体交换反应，得到所述量子点；
其中，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：
Figure BDA0001819103880000071
所述式I中，R1和R2分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。
本发明实施例提供的量子点的制备方法中，在含有III-V族量子点核的溶液中加入式I所示的表面配体，在第一温度条件下加热进行配体交换反应，使该表面配体与III-V族量子点核的初始配体进行配体交换反应，该表面配体作为一种典型的二齿配体，一方面，具有很强的配位能力，与III-V族量子点核表面的金属原子具有很强的亲和力，另一方面，该表面配体具有较小的空间位阻，较容易与III-V族量子点核表面的初始配体如长链羧酸或其他配体发生交换；交换后的III-V族量子点核表面的式I所示表面配体抗减少其厚度来降低扩散屏障，从而显著增强其动态稳定性。因此，该制备方法通过高效、快速地量子点表面配体交换，最终制得的量子点的尺寸分布变得更加均匀，具有更好的分散性，可显著收窄峰宽，同时非常有利于厚外壳层的生长，从而有利于提高量子点的发光效率。
进一步地，在上述步骤S01中：初始配体即为最初制备III-V族量子点核时结合在其表面的配体，选自油酸、碳原子数为4-20的饱和脂肪酸、被碳原子数为6-22的烷基取代的膦(如三辛基膦)、被碳原子数为6-22的烷基取代的膦氧化物(如三辛基膦氧化物)、碳原子数为6-22的伯胺(如十六胺)、碳原子数为6-22的仲胺(如二辛基胺)和碳原子数为6-40的叔胺(如三辛基胺)中的至少一种。而式I所示的表面配体中，所述烃基选自碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为2-4的烯基、碳原子数为2-4的炔基和芳基的至少一种；所述环氧基选自碳原子数为3-4的环氧基；所述烷氧基选自碳原子数为1-4的烷氧基；所述烷基碳酰氧基选自碳原子数为1-4的烷基碳酰氧基；所述烷基氧碳酰基选自碳原子数为1-4的烷基氧碳酰基；所述烷基碳酰基选自碳原子数为1-4烷基碳酰基。本发明实施例中，优选的表面配体为乙酰丙酮和六氟乙酰丙酮中的至少一种。乙酰丙酮由于具有更小的空间位阻，更加有利于与核表面的长链有机初始配体发生交换作用。六氟乙酰丙酮由于具有强吸电基团的卤离子(氟离子)存在，进而配体交换后，卤离子还会与III-V族量子点核表面的III族阳离子进行静电结合，从而更加有助于配体交换的发生。
进一步地，所述III-V族量子点核的材料选自未掺杂的III-V族半导体或含有掺杂元素的III-V族半导体。当III-V族量子点核由未掺杂的III-V族半导体材料组成，采用常规方法制备即可；当III-V族量子点核由含有掺杂元素的III-V族半导体材料组成，则在制备III-V族量子点核的过程中，将掺杂元素前驱体混入到阳离子前驱体中，即可实现核内掺杂。掺杂元素包括IIA族元素的Be、Mg、Ga等，IIIA族元素的B、Al、Ga、In等。掺杂元素前驱体包括C6～C20的羧酸盐、硼烷、三乙基硼烷或其组合，具体优选包括油酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、十四烷酸镁、十六烷酸镁、硬脂酸钙、油酸钙、辛酸钙、十二烷酸钙、十四烷酸钙、十六烷酸钙、硬脂酸钙、油酸镓、辛酸镓、十二烷酸镓、十四烷酸镓、十六烷酸镓、硬脂酸镓等。
更进一步地，将所述表面配体加入所述溶液中先进行真空处理，然后再在第一温度条件下加热。真空处理可使得反应体现中的气体去除，提高量子点质量。优选地，在80～120℃的条件下真空处理1～2h，效果最佳。
进一步地，在上述步骤S02中，所述第一温度条件下加热的温度为120-250℃；所述第一温度条件下加热的时间为30-60min。在第一温度条件下加热是为了进行配体交换反应，在该温度和时间范围内，式I所示的表面配体可更好地与初始配体交换结合在III-V族量子点核表面。更进一步地，在惰性气氛下，进行配体交换反应。
更进一步，在进行配体交换反应之后，还包括在第二温度条件下，将II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述溶液中进行外壳层生长，在所述III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层。因式I所示的表面配体存在，可以更有利于II-VI族半导体外壳层均一生长，从而制得的量子点颗粒具有更好的均一性，进一步提高了量子点发光效率。
优选地，所述II族阳离子前驱体选自油酸镉、丁酸镉、正葵酸镉、己酸镉、辛酸镉、十二烷酸镉、肉豆蔻酸镉、棕榈酸镉、硬脂酸镉、油酸汞、丁酸汞、正葵酸汞、己酸汞、辛酸汞、十二烷酸汞、肉豆蔻酸汞、棕榈酸汞、硬脂酸汞、油酸锌、丁酸锌、正葵酸锌、己酸锌、辛酸锌、十二烷酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸镁、丁酸镁、正葵酸镁、己酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁和硬脂酸镁中的至少一种；所述VI族阴离子前驱体选自己硫醇、辛硫醇、葵硫醇、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、巯基丙基硅烷、硫化三辛基膦、硫化三丁基膦、硫化三苯基膦、硫化三辛基胺、三(三甲基甲硅烷基)硫化物、硫化铵、硫化钠、硒化三辛基膦、硒化三丁基膦、硒化三苯基膦、碲化三丁基膦、碲化三辛基膦和碲化三苯基膦中的至少一种。
更优选地，所述第二温度条件为260-320℃；在所述III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层的时间为20-60min。在该温度和时间范围内，II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体可更好地在III-V族量子点核表面生长II-VI族半导体外壳层。
最后，待反应结束后，产物通过溶解、离心和沉淀，置于真空下干燥12～24h即可。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
InP/ZnSe/ZnS核壳量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将2.3ml的1M的硒-硫化三辛基膦快速注入到反应体系中。20mins后，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中。待反应20mins后，将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例2
InP/ZnSe/ZnS核壳量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol六氟乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将2.3ml的1M的硒-硫化三辛基膦快速注入到反应体系中。20mins后，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中。待反应20mins后，将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例3
InP/ZnSeS核壳量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中，然后将2.3ml的1M的硒-硫化三辛基膦和将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例4
InP/ZnSeS核壳量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol六氟乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中，然后将2.3ml的1M的硒-硫化三辛基膦和将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例5
InP/ZnS核壳量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中，然后将将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例6
InP/ZnS核壳量子点：
a.将0.12mmol醋酸铟，0.06mmol醋酸锌，0.36mmol十六烷酸，8ml十八烯，进行混合，升温至150℃，并于该温度下进行真空处理30mins。在氩气气氛下，将溶液继续加热至300℃，将0.06mmol三(三甲基硅基)膦的和1ml十八烯组成的混合液一次性快速注入到上述反应体系中，并于300℃下反应10mins，得到InP量子点核。
b.待成核反应结束后，将200mmol六氟乙酰丙酮溶液加入至反应体系中，然后在真空、80℃下处理60mins。继续升温至250℃，反应30mins，即可得到乙酰丙酮交换后的InP量子点。
c.继续升温至300℃，将4.8ml的0.5M的油酸锌前驱物加入到反应体系中，然后将将1ml十二硫醇注入到反应体系中，反应20mins。待反应结束后，将产物通过氯仿和丙酮进行反复的溶解、沉淀与离心，即可得到InP/ZnS核壳量子点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种量子点，其特征在于，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体为六氟乙酰丙酮；所述表面配体通过配体交换反应结合在所述III-V族量子点核表面。
2.如权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述III-V族量子点核选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb和InZnP中的一种；和/或
所述III-V族量子点核中含有掺杂元素，所述掺杂元素选自比Zn2+的有效离子半径小的IIA族元素和比Zn2+的有效离子半径小的IIIA族元素中的至少一种。
3.如权利要求1-2任一项所述的量子点，其特征在于，所述量子点还包括包覆在所述III-V族量子点核表面的II-VI族半导体外壳层。
4.如权利要求3所述的量子点，其特征在于，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe中的至少一种。
5.一种量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供表面配体和含有III-V族量子点核的溶液；所述III-V族量子点核表面结合有初始配体；
将所述表面配体加入所述含有III-V族量子点核的溶液中，在第一温度条件下加热，进行配体交换反应，得到所述量子点；
其中，所述表面配体为六氟乙酰丙酮。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述III-V族量子点核的材料选自未掺杂的III-V族半导体或含有掺杂元素的III-V族半导体；和/或
所述初始配体选自油酸、碳原子数为4-20的饱和脂肪酸、被碳原子数为6-22的烷基取代的膦、被碳原子数为6-22的烷基取代的膦氧化物、碳原子数为6-22的伯胺、碳原子数为6-22的仲胺和碳原子数为6-40的叔胺中的至少一种；和/或
所述第一温度条件下加热的温度为120-250℃；和/或
所述第一温度条件下加热的时间为30-60min。
7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，在进行配体交换反应之后，还包括步骤：在第二温度条件下，将II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述溶液中进行外壳层生长，在所述III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述II族阳离子前驱体选自油酸镉、丁酸镉、正葵酸镉、己酸镉、辛酸镉、十二烷酸镉、肉豆蔻酸镉、棕榈酸镉、硬脂酸镉、油酸汞、丁酸汞、正葵酸汞、己酸汞、辛酸汞、十二烷酸汞、肉豆蔻酸汞、棕榈酸汞、硬脂酸汞、油酸锌、丁酸锌、正葵酸锌、己酸锌、辛酸锌、十二烷酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸镁、丁酸镁、正葵酸镁、己酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁和硬脂酸镁中的至少一种；和/或
所述VI族阴离子前驱体选自己硫醇、辛硫醇、葵硫醇、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、巯基丙基硅烷、硫化三辛基膦、硫化三丁基膦、硫化三苯基膦、硫化三辛基胺、三(三甲基甲硅烷基)硫化物、硫化铵、硫化钠、硒化三辛基膦、硒化三丁基膦、硒化三苯基膦、碲化三丁基膦、碲化三辛基膦和碲化三苯基膦中的至少一种；和/或
所述第二温度条件为260-320℃；和/或
在所述III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层的时间为20-60min。
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