CN113416546A - 基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法 - Google Patents

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CN113416546A CN202110676847.1A CN202110676847A CN113416546A CN 113416546 A CN113416546 A CN 113416546A CN 202110676847 A CN202110676847 A CN 202110676847A CN 113416546 A CN113416546 A CN 113416546A
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李福山
赵等临
胡海龙
郭太良
井继鹏
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    • 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
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Abstract

本发明提出一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其先将量子点溶液分散液在朗缪尔槽中铺展成单层，再通过控制滑障对量子点的挤压形成大面积高度有序的薄膜，最后将薄膜转移至任意材料、任意尺寸的基板上。该方法具有制备成本低，薄膜排列整齐致密，薄膜厚度精确控制，易于大面积成膜，可沉积在任意基板上等优点。

Description

基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于纳米技术领域，尤其涉及一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法。
背景技术
朗缪尔技术是一种可以精确控制薄膜膜压、厚度、材料排列的制膜技术，其是通过将材料分散在气\液界面上，利用滑障对材料施加水平的力，使得材料排列更加致密有序。
如今诸如喷涂法、旋涂法等制膜技术难以制备大面积高度有序的纳米材料薄膜，还会产生材料浪费，对于商业化制膜极为不利。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，旨在解决难以制备大面积高度有序薄膜的问题，及降低制膜成本。其通过在亚相上铺展少许憎水性或两亲性纳米材料，制备出整齐致密的薄膜，并且均匀性好，可以制备大面积薄膜。通过将薄膜转移到基板上的次数精确控制薄膜的厚度。
通过本发明方案制备大面积有序量子点薄膜是先将量子点溶液分散液在朗缪尔槽中铺展成单层，再通过控制滑障对量子点的挤压形成大面积高度有序的薄膜，最后将薄膜转移至任意材料、任意尺寸的基板上。该方法具有制备成本低，薄膜排列整齐致密，薄膜厚度精确控制，易于大面积成膜，可沉积在任意基板上等优点。
本发明具体采用以下技术方案：
一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
步骤A、将量子点材料分散在非极性溶剂中形成量子点溶液；
步骤B、将量子点分散液滴加在朗缪尔槽中的亚相上，利用液面张力将量子点铺展成单层，等待溶剂挥发；
步骤C、控制滑障速度挤压量子点，使量子点自组装形成致密阵列膜层，得到大面积均匀有序薄膜；
步骤D、利用水平附着法将薄膜转移至基板上；
步骤E、通过控制转移次数精确控制薄膜的厚度。
进一步地，在步骤A中，所述量子点材料包括CdS、CdSe、InP、CuS、CuInS、PbSe、CsPbBr3中的一种或多种。也可以不限于此。
进一步地，在步骤B中，所述亚相为去离子水、乙二醇、乙醇、氨水中的一种。也可以不限于此。
进一步地，在步骤B中，等待溶剂挥发的时间为5-60 min。
进一步地，在步骤D中，所述基板为柔性基板。
进一步地，所述柔性基板为PMMA、PDMS、PET、聚合物中的一种。也可以不限于此。基板面积、尺寸不限。
以及，一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜，其特征在于，采用以上任一所述的制备方法制成。
与现有技术相比，本发明及其优选方案通过使用朗缪尔技术，在亚相上自组装形成大面积高度有序的量子点薄膜，薄膜厚度精确可控，并可以将其转移至任意基板上，工艺简单，成本低廉。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
图1为本发明基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜制备较佳实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的SEM图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
本实施例以CdSe量子点作为量子点材料，去离子水作为亚相。
本实施例提供一种基于朗缪尔技术的大面积有序CdSe量子点薄膜制备方法，图1为基于朗缪尔技术的大面积有序CdSe量子点薄膜制备较佳实施例的流程示意图，如图所示，具体步骤为：
A、将量子点分散在非极性溶液中形成量子点溶液；
B、将量子点溶液滴加在去离子水上，通过水和溶剂共同张力作用将量子点分散在水面上，等待溶剂挥发30 min；
C、控制滑障速度挤压量子点，使量子点自组装形成致密阵列膜层，得到大面积均匀有序的量子点薄膜；
D、利用水平吸附法将量子点薄膜转移到基板上。
图2为大面积有序量子点薄膜的SEM图，如图所示，可以看出量子点之间排列致密，高度有序。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
步骤A、将量子点材料分散在非极性溶剂中形成量子点溶液；
步骤B、将量子点分散液滴加在朗缪尔槽中的亚相上，利用液面张力将量子点铺展成单层，等待溶剂挥发；
步骤C、控制滑障速度挤压量子点，使量子点自组装形成致密阵列膜层，得到大面积均匀有序薄膜；
步骤D、利用水平附着法将薄膜转移至基板上；
步骤E、通过控制转移次数精确控制薄膜的厚度。
2.根据权利要求1所述的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述量子点材料包括CdS、CdSe、InP、CuS、CuInS、PbSe、CsPbBr3中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤B中，所述亚相为去离子水、乙二醇、乙醇、氨水中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤B中，等待溶剂挥发的时间为5-60 min。
5.根据权利要求1所述的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤D中，所述基板为柔性基板。
6.根据权利要求5所述的基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述柔性基板为PMMA、PDMS、PET、聚合物中的一种。
7.一种基于朗缪尔技术的大面积有序量子点薄膜，其特征在于，采用如权利要求1-6其中任一所述的制备方法制成。
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Non-Patent Citations (1)

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Title
YOLANDA JUSTO等: "Langmuir–Blodgett monolayers of colloidal lead chalcogenide quantum dots：morphology and photoluminescence", 《NANOTECHNOLOGY》 *

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