CN114656950A - 一种绿光磷化铟量子点的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿光磷化铟量子点的制备方法，先制备均匀的铟(In)前驱体溶液，并制备磷(P)前驱体溶液，备用；然后在20‑60℃的第一温度下，向在所述步骤a中制备的In前驱体溶液中加入在所述步骤a中制备的P前驱体溶液，并使混合溶液保持至少1h，形成InP纳米晶核，得到InP纳米晶核产物溶液；再降温到不高于室温50℃下，向在所述步骤b中制备的InP纳米晶核产物溶液中，继续加入合成外部壳层所需要的前体物质，并调至230‑310℃的第三温度，形成具有壳层包覆的InPQDs。本发明制得绿光InPQDs并提高其光学性能，其峰位在520～535nm，PLQY大于70％。本发明通过卤素配体交换的方式，在绿光InPQDs合成后进行处理，从而提高了InPQDs的光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种绿光磷化铟(InP)量子点(QDs)的制备方法，特别是涉及一种核壳结构InPQDs的制备方法，应用于半导体材料制备工艺技术领域。
背景技术
InPQDs作为一种新型半导体纳米发光材料，具有低毒性(不含铅、镉等有毒重金属元素)，并且有着与镉系材料相媲美的光学特性，例如单色性好，带隙可调，稳定性和荧光量子产率(PLQY)高优点。目前红光核壳结构InPQDs的PLQY已经高达70％以上，而绿光InP QDs的发展远远落后于红光、发光效率低，PLQY仅为24％-67％左右，严重限制了InPQDs全彩显示技术的发展与应用推广。
因此，发展一种能够获得高效绿光InPQDs的方法，对于InPQDs的应用和发展具有非常重要的意义，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术绿光InPQDs发光效率低的问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种绿光磷化铟量子点的制备方法，制得绿光InPQDs并提高其光学性能，其峰位在520～535nm，PLQY大于70％。本发明通过卤素配体交换的方式，在绿光InPQDs合成后进行处理，从而提高了InPQDs的光学性能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种绿光磷化铟量子点的制备方法，包括如下步骤：
a.原料准备：
制备均匀的铟(In)前驱体溶液，并制备磷(P)前驱体溶液，备用；
b.低温制备InP纳米晶核：
在20-60℃的第一温度下，向在所述步骤a中制备的In前驱体溶液中加入在所述步骤a中制备的P前驱体溶液，并使混合溶液保持至少1h，形成InP纳米晶核，得到InP纳米晶核产物溶液；
c.高温制备外部壳层：
降温到不高于室温50℃下，向在所述步骤b中制备的InP纳米晶核产物溶液中，继续加入合成外部壳层所需要的前体物质，并调至230-310℃的第三温度，形成具有壳层包覆的InP QDs。
优选地，在所述步骤a中，在所述步骤a中，通入氮气(N2)、氩气或者其它惰性气体，将In前驱体、酸配体、Zn前驱体和非配位溶剂混合，升温至80-150℃第二温度，排除水和氧保持一段时间，直到形成均匀的In前驱体溶液，然后进行降温，备用。
进一步优选地，所述In前驱体采用醋酸铟(In(Ac)3)、油酸铟(In(OA)3)、油胺铟(In(OAm)3)中的任意一种In源材料或者任意几种In源材料的混合材料；
进一步优选地，所述酸配体采用十二酸、十四酸、十六酸(PA)、十八酸、二十酸中的任意一种酸或者任意几种的混合酸；
进一步优选地，所述Zn前驱体为十一烯酸锌(Zn(UA)2)、硬脂酸锌(Zn(St)2)、乙酸锌(Zn(Ac)2)中的任意一种Zn源材料或者任意几种Zn源材料的混合材料；
进一步优选地，所述非配位溶剂优选采用十八烯(ODE)。
进一步优选地，In前驱体、酸配体和非配位溶剂的混合比例为0.15mmol：0.45mmol：10ml的比例，并通入N2进行加热至不低于120℃保持至少1h。
优选地，在所述步骤a中，采用三(三甲基硅基)P((TMS)3P)作为P源，制备P前驱体溶液，备用。
优选地，在所述步骤c中，所述外部壳层为包覆在所述步骤b中制备的InP纳米晶核外部的硒化锌(ZnSe)材料以及硫化锌(ZnS)材料的外部壳层。
进一步优选地，采用硒-三辛基膦(Se-TOP)作为Se源材料，利用Se源材料作为前体物质。
更进一步优选地，采用辛硫醇(1-OT)作为硫(S)源材料，利用S源材料作为前体物质。
优选地，在所述步骤c中，所制备的InP QDs的紫外-可见光吸收峰位在490-520nm之间可调；得到荧光发射峰位在510-560nm的核壳结构InP QDs。
优选地，在所述步骤c中，制得绿光InP QDs的反应过程均在惰性气体氛围的保护下进行，其中惰性气体采用N2和其他稀有气体中的至少一种。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明采用配体交换的方法，用卤素原子交换掉QDs表面空间位组更大的羧酸配体，使QDs表面缺陷被更充分的钝化，提高了QDs的PLQY；
2.本发明解决了现有技术上制备绿光InP QDs过程中存在的PLQY低等问题，为高质量绿光InP QDs的制备提供了一种新的方法和思路；
3.本发明方法简单易行，产出率高，重复性好，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例一制备的InP QDs合成路线图。
图2a和b分别为本发明实施例一、例二、例三、例四制备的InP QDs的紫外-可见光图和荧光发射光谱图。
图3为本发明实施例二制备的InP QDs的氯元素(Cl)X射线光电子能谱图。
图4为本发明实施例三制备的InP QDs的溴元素(Br)X射线光电子能谱图。
图5为本发明实施例四制备的InP QDs的碘元素(I)X射线光电子能谱图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1，一种绿光InP QDs的制备方法，步骤如下：
1)原料的准备：
制备均匀的前驱体溶液，备用，步骤如下：
1-1)Se-TOP前驱体溶液的配制：
在N2环境下，将单质Se和TOP混合并使其溶解，得到浓度为2M的Se-TOP溶液，备用；
1-2)S前驱体溶液的配制：
将3mmol 1-OT溶于ODE，制成相应浓度溶液；
1-3)In前驱体溶液的配制：
在三口烧瓶中加入0.15mmol In(Ac)3、0.45mmol PA、0.15mmol Zn(UA)2和10mlODE，通入N2并加热至120℃保持1h，进行除水除氧，形成均匀的In前驱体溶液，备用；
1-4)P前驱体溶液的配制:
以0.1mmol(TMS)3P作为P源，制备P前驱体溶液，备用；
2)低温制备InP纳米晶核：
降温至50℃的第一温度，在第一温度下，向在所述步骤1)中制备的In前驱体溶液中加入在所述步骤1)中制备的0.1mmol(TMS)3P，保温30min，形成InP纳米晶核，从而得到InP纳米晶核产物溶液；
3)高温制备外部壳层：
降温到室温下，向在所述步骤2)中制备的InP纳米晶核产物溶液中，继续加入合成外部壳层所需要的在所述步骤1)中制备的Se-TOP溶液和Zn(St)2溶液，并保持230-310℃第三温度1h，形成具有ZnSe壳层包覆的InP QDs；继续加入合成外部壳层所需要的在所述步骤1)中制备的1-OT溶液和Zn(St)2溶液，并保持230-310℃第三温度1h，形成具有ZnS壳层包覆的InP QDs，制备外部壳层中全部溶剂为ODE。
4)提纯：用丁醇和乙醇提纯。
试验测试分析：
取本实施例方法制备的InP QDs作为样品1，进行测算和实验分析，经计算，样品1的量子产率为65％，图2包含本实施例方法制备的InP QDs样品1的紫外-可见吸收和荧光发射光谱图，从图2b可以看出其荧光发射峰值为532nm。本实施例方法制备紫外-可见光吸收峰位506nm的InP QDs。
对实施例一中的QDs用氯化锌(ZnCl2)溶液进行配体交换，步骤如下：
1)原料的准备：本步骤与实施例一相同。
2)低温制备InP纳米晶核：本步骤与实施例一相同。
3)高温制备外部壳层：本步骤与实施例一相同。
4)ZnCl2溶液配体交换：将ZnCl2溶液加入粗提纯的溶液，在80-150℃的第二温度下搅拌20-40分钟。
5)提纯：本步骤与实施例一相同。
试验测试分析：
取本实施例方法制备的InP QDs作为样品2，进行测算和实验分析，经计算，InPQDs样品2的量子产率为70％，图2包含本实施例方法制备的InP QDs样品1的紫外-可见吸收和荧光发射光谱图，从图2b可以看出其荧光发射峰值为532nm。本实施例对最终合成的InPQDs进行ZnCl2配体交换，使QDs光学性能提高，提高了PLQY。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，对实施例一中的QDs用溴化锌(ZnBr2)溶液进行配体交换，步骤如下：
1)原料的准备：本步骤与实施例一相同。
2)低温制备InP纳米晶核：本步骤与实施例一相同。
3)高温制备外部壳层：本步骤与实施例一相同。
4)ZnBr2溶液配体交换：将ZnBr2溶液加入粗提纯的溶液，在80-150℃的第二温度下搅拌20-40分钟。
5)提纯：本步骤与实施例一相同。
试验测试分析：
取本实施例方法制备的InP QDs作为样品3，进行测算和实验分析，经计算，InPQDs样品3的量子产率为71％，图2包含本实施例方法制备的InP QDs样品3的紫外-可见吸收和荧光发射光谱图，从图2b可以看出其荧光发射峰值为532nm。本实施例对最终合成的InPQDs进行ZnBr2配体交换，使QDs光学性能提高，提高了量子产率。
实施例四：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，对实施例一中的QDs用碘化锌(ZnI2)溶液进行配体交换，步骤如下：
1)原料的准备：本步骤与实施例一相同。
2)低温制备InP纳米晶核：本步骤与实施例一相同。
3)高温制备外部壳层：本步骤与实施例一相同。
4)ZnI2溶液配体交换：将ZnI2溶液加入粗提纯的溶液，在80-150℃的第二温度下搅拌20-40分钟。
5)提纯：本步骤与实施例一相同
试验测试分析：
取本实施例方法制备的InP QDs作为样品4，进行测算和实验分析，经计算，InPQDs样品4的量子产率为68％，图2包含本实施例方法制备的InP QDs样品4的紫外-可见吸收和荧光发射光谱图，从图2b可以看出其荧光发射峰值为532nm。本实施例对最终合成的InPQDs进行ZnI2配体交换，使QDs光学性能提高，提高了PLQY。
本发明上述实施例制得绿光InP QDs并提高其光学性能，其峰位在520～535nm，PLQY能达到70％。本发明通过卤素配体交换的方式，在绿光InP QDs合成后进行处理，从而提高了InP QDs的光学性能。本发明上述实施例采用配体交换的方法，用卤素原子交换掉QDs表面空间位组更大的羧酸配体，使QDs表面缺陷被更充分的钝化，提高了QDs的PLQY。本发明上述实施例方法解决了现有技术上制备绿光InP QDs过程中存在的PLQY低等问题，为高质量绿光InP QDs的制备提供了一种新的方法和思路。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.原料准备：
制备均匀的铟(In)前驱体溶液，并制备磷(P)前驱体溶液，备用；
b.低温制备InP纳米晶核：
在20-60℃的第一温度下，向在所述步骤a中制备的In前驱体溶液中加入在所述步骤a中制备的P前驱体溶液，并使混合溶液保持至少1h，形成InP纳米晶核，得到InP纳米晶核产物溶液；
c.高温制备外部壳层：
降温到不高于室温50℃下，向在所述步骤b中制备的InP纳米晶核产物溶液中，继续加入合成外部壳层所需要的前体物质，并调至230-310℃的第三温度，形成具有壳层包覆的InP QDs。
2.根据权利要求1所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，在所述步骤a中，通入氮气(N2)、氩气或者其它惰性气体，将In前驱体、酸配体、Zn前驱体和非配位溶剂混合，升温至80-150℃第二温度，排除水和氧保持一段时间，直到形成均匀的In前驱体溶液，然后进行降温，备用。
3.根据权利要求2所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：所述In前驱体采用醋酸铟(In(Ac)3)、油酸铟(In(OA)3)、油胺铟(In(OAm)3)中的任意一种In源材料或者任意几种In源材料的混合材料；
或者，所述酸配体采用十二酸、十四酸、十六酸(PA)、十八酸、二十酸中的任意一种酸或者任意几种的混合酸；
或者，所述Zn前驱体为十一烯酸锌(Zn(UA)2)、硬脂酸锌(Zn(St)2)、乙酸锌(Zn(Ac)2)中的任意一种Zn源材料或者任意几种Zn源材料的混合材料；
或者，所述非配位溶剂优选采用十八烯(ODE)。
4.根据权利要求2所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：In前驱体、酸配体和非配位溶剂的混合比例为0.15mmol：0.45mmol：10ml的比例，并通入N2进行加热至不低于120℃保持至少1h。
5.根据权利要求1所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，采用三(三甲基硅基)P((TMS)3P)作为P源，制备P前驱体溶液，备用。
6.根据权利要求1所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述外部壳层为包覆在所述步骤b中制备的InP纳米晶核外部的硒化锌(ZnSe)材料以及硫化锌(ZnS)材料的外部壳层。
7.根据权利要求6所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：采用硒-三辛基膦(Se-TOP)作为Se源材料，利用Se源材料作为前体物质。
8.根据权利要求6所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：采用辛硫醇(1-OT)作为硫(S)源材料，利用S源材料作为前体物质。
9.根据权利要求1所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，所制备的InP QDs的紫外-可见光吸收峰位在490-520nm之间可调；得到荧光发射峰位在510-560nm的核壳结构InP QDs。
10.根据权利要求1所述绿光磷化铟量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，制得绿光InP QDs的反应过程均在惰性气体氛围的保护下进行，其中惰性气体采用N2和其他稀有气体中的至少一种。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR20130022639A (ko) * | 2011-08-25 | 2013-03-07 | 한국기계연구원 | 양자점 및 그 제조 방법 |
| CN106701060A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-24 | Tcl集团股份有限公司 | 钝化量子点膜及其制备方法 |
| CN111690401A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-09-22 | 上海大学 | 增大磷化铟量子点发光核尺寸的制备方法 |
| US20200325396A1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Nanosys, Inc. | Methods to improve the quantum yield of indium phosphide quantum dots |
| CN113637469A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 浙江臻纳科技有限公司 | 一种无镉量子点及其制备方法 |
| US20210371744A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-12-02 | Ns Materials Inc. | Quantum dot and manufacturing method for the same |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130022639A (ko) * | 2011-08-25 | 2013-03-07 | 한국기계연구원 | 양자점 및 그 제조 방법 |
| CN106701060A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-24 | Tcl集团股份有限公司 | 钝化量子点膜及其制备方法 |
| US20200325396A1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Nanosys, Inc. | Methods to improve the quantum yield of indium phosphide quantum dots |
| US20210371744A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-12-02 | Ns Materials Inc. | Quantum dot and manufacturing method for the same |
| CN111690401A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-09-22 | 上海大学 | 增大磷化铟量子点发光核尺寸的制备方法 |
| CN113637469A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 浙江臻纳科技有限公司 | 一种无镉量子点及其制备方法 |
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