CN113122233A - 量子点复合材料及其制备方法、量子点发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：配置量子点和铝盐的混合溶液，加碱调节所述混合溶液的pH为5‑6，使所述铝盐生成氢氧化铝胶体，并与量子点表面的羟基反应，生成三氧化二铝包覆在所述量子点表面，制备得到量子点复合材料。采用该方法制备得到的量子点复合材料，能够有效地阻挡水、氧对量子点的侵蚀，提高了量子点的稳定性；同时，不影响量子点的光学性能，能够用于生物检测技术领域。
Description
技术领域
本发明属于量子点材料技术领域，尤其涉及一种量子点复合材料及其制备方法，一种量子点发光二极管以及一种发光装置。
背景技术
量子点具有优异的光学性能，较窄的半峰宽、高的发光效率和量子产率等，在光电检测方面非常灵敏，而水溶性量子点由于其生物相容性较好，可用于生物检测等行业而备受关注，如市场上已经应用的量子点基的细胞追踪和病毒检测等。量子点发展至今已有三十年多年，合成方法已趋于成熟，常见方法有油相法和水相法。油相法制备高质量的量子点通常是在有机相中完成，其中的有机相多为长链配体，如油酸、油胺、三辛基磷和三辛基氧磷等。由于长链有机配体难溶于水，用于生物检测时需进行配体交换。然而，交换后量子点的稳定性和发光效率都会有较大损害；量子点的粒径很小，在10nm以下，过大的比表面积使其稳定性较差，限制了量子点的应用。水相制备法中常用无机壳层包覆或二氧化硅纳米微球等对量子点进行包覆，这种方法虽然能够增强量子点的稳定性，但也损害了量子点的光学性能，例如降低量子点的荧光效率(QY)，降低量子点的发光效率等。如何在保证稳定性的同时又能提高其光学性能成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点复合材料及其制备方法，一种发光层中含有上述量子点的量子点发光二极管，以及一种含有上述量子点发光二极管的发光装置，旨在解决现有方法制备的量子点用于生物检测时难以兼顾稳定性和光学性能的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明第一方面提供一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
在分散有量子点的酸性溶液中加入铝盐形成混合溶液；
在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体，并与所述量子点表面的羟基或巯基反应，生成三氧化二铝，所述三氧化二铝包覆在所述量子点表面，得到量子点复合材料。
本发明第二方面提供一种量子点复合材料，包括量子点颗粒以及包覆在所述量子点颗粒表面的三氧化二铝层。
本发明第三方面提供一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层的材料为上述的量子点复合材料，或所述量子点发光层的材料为上述方法制备的量子点复合材料。
本发明第四方面提供一种发光装置，包括量子点发光二极管，所述量子点发光二极管为上述的量子点发光二极管。
本发明提供的量子点复合材料的制备方法，制备得到的量子点复合材料，能够有效地阻挡水、氧对量子点的侵蚀，提高了量子点的稳定性；同时，不影响量子点的光学性能，能够用于生物检测技术领域。此外，该方法制备量子点复合材料，反应条件温和，操作简单易于控制，且反应安全系数高。
本发明提供的量子点复合材料，在量子点颗粒表面包覆有三氧化二铝层，不仅能够有效地阻挡水、氧对量子点的侵蚀，提高了量子点的稳定性；同时，不影响量子点的光学性能，能够用于生物检测技术领域。
本发明提供的量子点发光二极管，由于发光层材料为上述量子点复合材料，因此，得到的量子点发光层具有较好的稳定性和荧光效率。
本发明提供的发光装置，由于含有上述量子点发光二极管，因此，得到的发光装置具有较好的稳定性和荧光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的量子点复合材料的制备方法流程图；
图2是本发明实施例提供的量子点发光二极管的结构示意图；
图3是本发明实施例1制备得到的量子点复合材料和步骤(1)制备得到的量子点的TEM图；
图4是本发明实施例3制备得到的量子点复合材料和步骤(1)制备得到的量子点的TEM图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
如图1所示，本发明实施例第一方面提供一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S01.在分散有量子点的酸性溶液中加入铝盐形成混合溶液；
S02.在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体，并与所述量子点表面的羟基或巯基反应，生成三氧化二铝，所述三氧化二铝包覆在所述量子点表面，得到量子点复合材料。
本发明实施例提供的量子点复合材料的制备方法，先配置量子点和铝盐的混合溶液，加碱后所述混合溶液中的铝盐发生如下反应：Al3++3OH-→Al(OH)3。其中，Al(OH)3以胶体形式存在，溶液中游离的OH-和Na+在Al(OH)3胶体表面形成双电层，Al(OH)3胶体在双电层的作用下保持稳定。进一步在所述混合溶液中加入碱调节所述混合溶液的pH的过程中，双电层被破坏，在范德华力作用下，Al(OH)3胶粒长大并析出。新生成的Al(OH)3为纳米粒子，其比表面积很大，表面的羟基活性很高，能与量子点颗粒表面的羟基脱水反应。随脱水反应的进行，量子点颗粒表面逐渐形成氧化铝包覆层。采用该方法制备得到的量子点复合材料，能够有效地阻挡水、氧对量子点的侵蚀，提高了量子点的稳定性；同时，由于该方法不会改变量子点的激发、发射谱，不会降低其量子产率和光学学能，加之厚度可控，在较薄厚度时不影响量子点的光子透过，因此能够用于生物检测技术领域。此外，采用该方法制备量子点复合材料，反应条件温和，操作简单易于控制，且反应安全系数高。
具体的，本发明实施例中，所述混合溶液的配置方法为：在分散有量子点的酸性溶液中加入铝盐形成混合溶液。在一些实施例中，所述酸性溶液为乙二醇，所述在所述混合溶液中加碱的方法具体为：在所述混合溶液中加碱并搅拌，得到pH为5～6的混合溶液。
本发明实施中，所述量子点和铝盐的混合溶液中，量子点为常规的量子点颗粒。常规的量子点颗粒经过三氧化二铝的包覆后，能够提高其稳定性，并可以通过控制浓度获得合适厚度的三氧化二铝包覆层，从而获得量子点荧光效率不受影响的量子点复合材料。在一些实施例中，所述量子点选自硫化镉量子点、碲化镉量子点。通过本发明实施例方法在所述硫化镉量子点、所述碲化镉量子点形成三氧化二铝包覆层，可以明显提高量子点的稳定性，并且得到的量子点具有较好的荧光效率。
在一些实施例中，所述硫化镉量子点的制备方法为：配置镉源和硫源的前驱体溶液，将所述前驱体溶液密封于微波反应容器中，在微波辐射条件下进行水热反应，制备得到硫化镉量子点，其中，所述水热反应的加热温度范围为60℃～160℃，反应时间范围为5分钟～30分钟。
所述镉源和所述硫源的选择没有严格限定，可以采用制备硫化镉量子点的常规镉源和常规硫源，具体的，镉源包括但不限于氯化镉，硫源包括但不限于硫脲。在一些实施例中，镉源和硫源的前驱体溶液的配置方法为：配置镉盐水溶液，加入3-巯基丙酸混合均匀后，加碱调节溶液pH为碱性，在得到的溶液中加入硫源，溶解后得到镉源和硫源的前驱体溶液。其中，所述3-巯基丙酸用于提供弱酸性环境并作为配体。优选的，加碱调节溶液pH为碱性的步骤中，加碱后调节溶液的pH范围为8～9。在该pH范围内，镉、硫前驱以离子或分子形式存在。当pH低于8时，在后续加入硫源后，不利于反应生成硫化镉量子点；当pH高于9时，则得不到纳米尺寸的硫化镉。其中，用于调节溶液pH的碱优选为无机碱，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾。
将所述前驱体溶液密封于石英微波反应瓶中，在单模微波辐射条件下进行水热反应。在一些实施例中，在单模微波辐射条件下进行水热反应的步骤中，所述水热反应的加热温度范围为60℃～160℃，反应时间为5分钟～30分钟。当反应温度过高，高于160℃时，会发生过熟化现象，无法得到合适尺寸的硫化镉量子点；当反应温度过低，低于60℃时，水热反应过慢，得到的硫化镉量子点尺寸小，稳定性差。而若反应时间太短，不利于形成稳定的量子点，且形貌差异大，量子点光学性能差；若反应时间过长，得到的硫化镉量子点超过波尔激子半径，失去量子限域效应。在一些实施例中，将所述前驱体溶液密封于石英微波反应容器中后，置于单模微波反应仪中，在微波辐射条件下进行水热反应。
进一步的，将反应后的产物冷却至室温，开启微波反应瓶，用丙酮和乙醇的混合溶液对反应产物进行后处理，经离心、洗涤获得硫化镉量子点。
在一个具体实施例中，所述硫化镉量子点的制备方法为：配置镉盐水溶液，加入3-巯基丙酸并加碱调节成pH范围为8～9的溶液；在所得的溶液中加入硫源，得到镉源和硫源的前驱体溶液；将所述前驱体溶液密封处理，在单模微波辐射下，在温度范围为60℃～160℃的条件下进行水热反应5min～30min，并经纯化处理得到硫化镉量子点。
在一些实施例中，所述碲化镉量子点的制备方法为：配置碲源和硫源的前驱体溶液，将所述前驱体溶液在常压下加热回流，制备碲化镉量子点。
所述碲源和所述镉源的选择没有严格限定，可以采用制备镉化碲量子点的常规碲源和常规镉源，具体的，碲源包括但不限于碲氢化钠，镉源包括但不限于氯化镉。在一些实施例中，碲源和镉源的前驱体溶液的配置方法为：配置碲盐水溶液，加入巯基乙酸并加碱调节溶液pH为碱性，得到镉前驱体溶液；在所述镉前驱体溶液中加入碲盐或碲盐溶液，得到碲源和硫源的前驱体溶液。其中，所述巯基乙酸用于调节溶液pH，控制量子点粒径，并充当配体。优选的，加碱调节溶液pH为碱性的步骤中，加碱后调节溶液的pH范围为10～12。在10-12的pH范围内，镉、碲前驱以离子或分子形式存在，当pH低于10，则会阻碍生成碲化镉量子点；而当pH高于12时，则得不到纳米尺寸的硫化镉量子点。其中，用于调节溶液pH的碱优选为无机碱，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾。
在一些实施例中，将所述前驱体溶液在常压下加热回流的步骤中，所述加热回流的加热温度范围为80℃～100℃，反应时间为1小时～3小时。当反应温度过高，高于100℃时，会发生过熟化现象，无法得到合适尺寸的硫化镉量子点；当反应温度过低，低于80℃时，水热反应过慢，得到的硫化镉量子点尺寸小，稳定性差。而若反应时间太短，不利于形成稳定的量子点，且形貌差异大，量子点光学性能差；若反应时间过长，得到的硫化镉量子点超过波尔激子半径，失去量子限域效应。
进一步的，将反应后的产物冷却至室温，异丙醇使产物析出，经离心、洗涤获得碲化镉量子点。
在一些具体实施例中，所述碲化镉量子点的制备方法为：配置镉盐水溶液，加入巯基乙酸并加碱调节成pH范围为10～12的溶液；在所得到的溶液中加入碲源，得到镉源和碲源的前驱体溶液；在温度范围为80℃～100℃的条件下对所述前驱体溶液进行加热1h～3h，并经纯化处理得到碲化镉量子点。
本发明实施中，在分散有量子点的酸性溶液中加入铝盐形成的混合溶液中，铝盐选自在混合溶液中能够提供铝离子的铝盐，即水溶性铝盐。在一些实施例中，所述铝盐选自硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的至少一种。硫酸铝、氯化铝、硝酸铝作为铝盐用作三氧化二铝层的原料，硫酸铝、氯化铝、硝酸铝能够快速提供铝离子，有利于在加碱后的反应体系中与氢氧根离子快速结合生成氢氧化铝胶体，从而在后续加碱调节体系pH范围的过程中，使Al(OH)3胶粒长大析出并结合在量子点颗粒表面。此外，硫酸铝、氯化铝、硝酸铝作为铝盐用作三氧化二铝层的原料，具有反应条件温和的优点。
在一些实施例中，所述混合溶液中，所述铝盐的浓度为0.1mol/mL～1.0mol/mL，具体可为0.1mol/mL、0.2mol/mL、0.3mol/mL、0.4mol/mL、0.5mol/mL、0.6mol/mL、0.7mol/mL、0.8mol/mL、0.9mol/mL、1.0mol/mL。调控所述混合溶液中铝盐的浓度为0.1mol/mL～1.0mol/mL，可以调控铝离子生成Al(OH)3胶体、以及Al(OH)3胶粒生长的速度，有利于获得包覆均匀的三氧化二铝层。此外，当所述铝盐的浓度在此范围时，可以调控可参与反应的铝离子的用量，得到的三氧化二铝的厚度合适的量子点复合材料。具体的，当所述混合溶液中，所述铝盐的浓度范围为0.1mol/mL～1.0mol/mL时，量子点颗粒表面包覆的三氧化二铝层的厚度为0.5纳米～1.5纳米。若所述混合溶液中所述铝盐的浓度为低于0.1mol/mL，则结合在量子点颗粒表面的三氧化二铝颗粒不连续，或不能形成完整的膜层，导致其无法有效提高量子点的稳定性；若所述混合溶液中所述铝盐的浓度为高于1mol/mL，则得到的三氧化二铝层的厚度过厚。由于量子点在发光过程中，光必须透过三氧化二铝层传递，三氧化二铝层会吸收部分光能，因此，当三氧化二铝层过厚时，会增加光能的损失，降低量子点的发光效率。
本发明实施例中，在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体。在一些实施例中，所述酸性溶液为乙二醇，所述在所述混合溶液中加碱的方法具体为：在所述混合溶液中加碱并搅拌，得到pH为5～6的混合溶液。
在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体的过程中，所述混合溶液中的铝盐先发生如下反应：Al3++3OH-→Al(OH)3+3Na+。其中，Al(OH)3以胶体形式存在，发生如下反应：Al3++3OH-→Al(OH)3。其中，Al(OH)3以胶体形式存在，溶液中游离的OH-和Na+在Al(OH)3胶体表面形成双电层，Al(OH)3胶体在双电层的作用下保持稳定。随着碱含量的增加，双电层被破坏，在范德华力作用下，Al(OH)3胶粒长大并析出。当所述混合溶液中加入碱调节所述混合溶液的pH范围至5-6时，新生成的Al(OH)3为纳米粒子，其比表面积很大，表面的羟基脱水反应。随脱水反应的进行，量子点颗粒表面逐渐形成氧化铝包覆层。由于氢氧化铝为两性化合物，因此，若所述混合溶液的pH过高或过低，氢氧化铝均会发生反应，破坏胶体结构稳定性。
一些实施例中，在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体的步骤中，采用无机碱加碱调节所述混合溶液的pH，直至生成氢氧化铝胶体。采用无机碱调节pH不容易引入杂质，且溶解性能好。此外，所述无机碱价格便宜。
本发明实施例第二方面提供一种量子点复合材料，包括量子点颗粒以及包覆在所述量子点颗粒表面的三氧化二铝层。
本发明实施例提供的量子点复合材料，在量子点颗粒表面包覆有三氧化二铝层，不仅能够有效地阻挡水、氧对量子点的侵蚀，提高了量子点的稳定性；同时，由于该方法不会改变量子点的激发、发射谱，不会降低其量子产率和光学学能，加之厚度可控，在较薄厚度时不影响量子点的光子透过，因此能够用于生物检测技术领域。
本发明实施例提供的量子点复合材料，可以通过上述方法制备获得。本发明实施例中，所述量子点颗粒的选择如上文所述的量子点，为了节约篇幅，此处不再赘述。
在一些实施例中，所述三氧化二铝层的厚度范围为0.5纳米～1.5纳米。若结合在量子点颗粒表面的三氧化二铝层过薄，低于0.5纳米，则不能形成连续的三氧化二铝层，导致其无法有效提高量子点的稳定性；若结合在量子点颗粒表面的三氧化二铝层过厚，高于1.5纳米，由于量子点在发光过程中，光必须透过三氧化二铝层传递，三氧化二铝层会吸收部分光能，因此，当三氧化二铝层过厚时，会增加光能的损失，降低量子点的发光效率。
如图2所示，本发明实施例第三方面提供一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层的材料为上述的量子点复合材料，或所述量子点发光层的材料为上述方法制备的量子点复合材料。
本发明实施例提供的量子点发光二极管，由于发光层材料为上述量子点复合材料，因此，得到的量子点发光层具有较好的稳定性和荧光效率。
具体的，本发明实施例所述量子点发光二极管分正型结构和反型结构。
在一种实施方式中，正型结构量子点发光二极管包括包括相对设置的阳极和阴极，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，且所述阳极设置在衬底上。进一步的，在所述阴极和所述电子传输层之间还可以设置电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层等电子功能层；在所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层。在一些正型结构器件的实施例中，所述量子点发光二极管包括衬底，设置在所述衬底表面的阳极，设置在阳极表面的所述空穴注入层，设置在所述空穴注入层表面的空穴传输层，设置在所述空穴传输层表面的量子点发光层，设置在量子点发光层表面的电子传输层和设置在电子传输层表面的阴极。
在一种实施方式中，反型结构量子点发光二极管包括包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，且所述阴极设置在衬底上。进一步的，在所述阴极和所述电子传输层之间还可以设置电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层等电子功能层；在所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层。在一些反型结构器件的实施例中，所述量子点发光二极管包括衬底，设置在所述衬底表面的阴极，设置在阴极表面的所述电子传输层，设置在所述电子传输层表面的量子点发光层，设置在所述量子点发光层表面的空穴传输层，设置在空穴传输层表面的电子注入层和设置在电子注入层表面的阳极。
本发明实施例第四方面提供一种发光装置，包括量子点发光二极管，所述量子点发光二极管为上述的量子点发光二极管。
本发明实施例提供的发光装置，由于含有上述量子点发光二极管，因此，得到的发光装置具有较好的稳定性和荧光效率。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种硫化镉量子点复合材料，其制备方法如下：
(1)将0.4mmol的氯化镉固体溶于200ml水中，加84ul的3-巯基丙酸，混合均匀后，加入氢氧化钠调节pH到8.5，在得到的溶液中加入60.8mg硫脲固体，溶解后得到前驱体溶液。将前驱体溶液取出5ml密封在石英微波反应瓶中，放入单模微波反应仪中在微波辐射条件下进行水热反应，其中水热反应的反应温度80℃，反应时间20min。将反应后的产物冷却至室温，开启微波瓶，用丙酮和乙醇的混合溶液对反应产物进行后处理，经离心、洗涤获得硫化镉量子点。
(2)将步骤(1)中获得的硫化镉量子点分散于10ml乙二醇，浓度为0.1ummol/ml；加入0.4mmol硫酸铝，均匀搅拌下加入NaOH溶液调节溶液pH为5，生成Al(OH)3胶体；20min后进行陈化、过滤、洗涤、干燥，即制备出包覆Al2O3层的硫化镉量子点复合材料。
实施例2
一种硫化镉量子点复合材料，其制备方法如下：
(1)将0.4mmol的氯化镉固体溶于200ml水中，加84ul的3-巯基丙酸，混合均匀后，加入氢氧化钾调节pH到8，在得到的溶液中加入60.8mg硫脲固体，溶解后得到前驱体溶液。将前驱体溶液取出5ml密封在石英微波反应瓶中，放入单模微波反应仪中在微波辐射条件下进行水热反应，其中水热反应的反应温度80℃，反应时间20min。将反应后的产物冷却至室温，开启微波瓶，用丙酮和乙醇的混合溶液对反应产物进行后处理，经离心、洗涤获得硫化镉量子点。
(2)将步骤(1)中获得的硫化镉量子点分散于10ml乙二醇，浓度为0.1ummol/ml；加入0.5mmol氯化铝，均匀搅拌下加入KOH溶液调节溶液pH为6，生成Al(OH)3胶体；30min后进行陈化、过滤、洗涤、干燥，即制备出包覆Al2O3层的硫化镉量子点复合材料。
实施例3
一种碲化镉量子点复合材料，其制备方法如下：
(1)将水合氯化镉加水溶解，加入巯基乙酸和氢氧化钠，调节pH至11.4，得到镉前体溶液；向所得的镉前体溶液中加入碲氢化钠溶液得到镉和碲前驱体混合液，将其常压下加热到80℃，回流12小时，得到碲化镉晶核溶液；加入异丙醇使产物析出，经离心、洗涤获得碲化镉量子点；
(2)将步骤(1)中获得的碲化镉量子点分散于10ml乙二醇，浓度为0.1ummol/ml；加入0.4mmol硫酸铝，均匀搅拌下加入NaOH溶液调节溶液pH为5，生成Al(OH)3胶体；20min后进行陈化、过滤、洗涤、干燥，即制备出包覆Al2O3层的碲化镉量子点复合材料。
实施例4
一种碲化镉量子点复合材料，其制备方法如下：
(1)将水合氯化镉加水溶解，加入巯基乙酸和氢氧化钠，调节pH至11.4，得到镉前体溶液；向所得的镉前体溶液中加入碲氢化钠溶液得到镉和碲前驱体混合液，将其常压下加热到80℃，回流12小时，得到碲化镉晶核溶液；加入异丙醇使产物析出，经离心、洗涤获得碲化镉量子点。
(2)将步骤(1)中获得的碲化镉量子点分散于10ml乙二醇，浓度为0.1ummol/ml；加入0.5mmol氯化铝，均匀搅拌下加入KOH溶液调节溶液pH为6，生成Al(OH)3胶体；30min后进行陈化、过滤、洗涤、干燥，即制备出包覆Al2O3层的碲化镉量子点复合材料。
将实施例1、3制备得到的量子点复合材料，实施例1、3步骤(1)制备得到的量子点(作为对照)，进行稳定性和荧光效率测试的测试方法。
紫外可见吸收和荧光光谱的表征使用Ocean Optics公司的PC2000-ISA型号的光谱仪，365nm的手提式紫外灯作为激发光源，所有荧光量子产率使用绝对量子产率测量系统(FLSP920)积分球。量子点的光学密度(OD)值和有机染料相等，设置在0.02到0.05之间。荧光寿命测试仪器为Jobin Yvon Inc.公司产的JY HORIBA FluoroLog-3型荧光光谱仪。
实施例1制备得到的量子点复合材料和步骤(1)制备得到的量子点的TEM图如图3所示，实施例3制备得到的量子点复合材料和步骤(1)制备得到的量子点的TEM图如图4所示。
由图可见：实施例1、3制备得到的量子点复合材料粒径增加，约为3nm，且形貌均匀。可见，量子点表面均匀包覆由Al2O3层。
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 (13)
1.一种量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在分散有量子点的酸性溶液中加入铝盐形成混合溶液；
在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体，并与所述量子点表面的羟基或巯基反应，生成三氧化二铝，所述三氧化二铝包覆在所述量子点表面，得到量子点复合材料。
2.如权利要求1所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液为乙二醇，所述在所述混合溶液中加碱的方法具体为：
在所述混合溶液中加碱并搅拌，得到pH为5～6的混合溶液。
3.如权利要求1所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝盐的浓度范围为0.1mol/mL～1mol/mL。
4.如权利要求1所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝盐选自硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的至少一种。
5.如权利要求1所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，在所述混合溶液中加碱，生成氢氧化铝胶体的步骤中，采用无机碱加碱调节所述混合溶液的pH，直至生成氢氧化铝胶体。
6.如权利要求1至5任一项所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述量子点为硫化镉量子点或碲化镉量子点。
7.如权利要求6所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述硫化镉量子点的制备方法为：
配置镉源和硫源的前驱体溶液，将所述前驱体溶液密封于微波反应容器中，在微波辐射条件下进行水热反应，制备得到硫化镉量子点，其中，所述水热反应的加热温度范围为60℃～160℃，反应时间范围为5分钟～30分钟。
8.如权利要求7所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述硫化镉量子点的制备方法为：
配置镉盐水溶液，加入3-巯基丙酸并加碱调节成pH范围为8～9的溶液；
在所得的溶液中加入硫源，得到镉源和硫源的前驱体溶液；
将所述前驱体溶液密封处理，在单模微波辐射下，在温度范围为60℃～160℃的条件下进行水热反应5min～30min，并经纯化处理得到硫化镉量子点。
9.如权利要求6所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述碲化镉量子点的制备方法为：
配置镉盐水溶液，加入巯基乙酸并加碱调节成pH范围为10～12的溶液；
在所得到的溶液中加入碲源，得到镉源和碲源的前驱体溶液；
在温度范围为80℃～100℃的条件下对所述前驱体溶液进行加热1h～3h，并经纯化处理得到碲化镉量子点。
10.一种量子点复合材料，其特征在于，包括量子点颗粒以及包覆在所述量子点颗粒表面的三氧化二铝层。
11.如权利要求10所述的量子点复合材料，其特征在于，所述三氧化二铝层的厚度范围为0.5纳米～1.5纳米。
12.一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层的材料为权利要求10或11所述的量子点复合材料，或所述量子点发光层的材料为权利要求1至9任一项所述方法制备的量子点复合材料。
13.一种发光装置，包括量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管为权利要求12所述的量子点发光二极管。
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