CN116179195A - 一种量子点复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种量子点复合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116179195A CN116179195A CN202310084912.0A CN202310084912A CN116179195A CN 116179195 A CN116179195 A CN 116179195A CN 202310084912 A CN202310084912 A CN 202310084912A CN 116179195 A CN116179195 A CN 116179195A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum dot
- composite material
- solution
- dot composite
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 9
- LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N copper;sulfanylideneindium Chemical compound [Cu].[In]=S LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 4
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 claims description 2
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 9
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 8
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
- C09K11/621—Chalcogenides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- 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
- C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
本发明属于发光材料技术领域，公开了一种量子点复合材料及其制备方法和应用。该量子点复合材料由内核和外膜组成，内核包含量子点和硫酸钡，外膜为TiO2膜。本发明制备的量子点复合材料，由量子点和硫酸钡的内核以及TiO2外膜组成，纳米TiO2既能吸收、散射紫外线，还能透过可见光，防护紫外线；而硫酸钡在紫外线波长范围内有很强的光反射能力，具有良好的抗晒性和耐候性；同时硫酸钡不溶于水，还能起到良好的隔水作用。通过采用纳米TiO2对硫酸钡、量子点进行包覆保护，纳米TiO2与硫酸钡协同隔水、防紫外线，能够有效提高量子点的发光稳定性，利用其制备的转光膜、转光玻璃的发光强度高、耐老化。
Description
技术领域
本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种量子点复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
量子点作为一种独特的新型发光材料，因其光色纯正、发光颜色可调控、量子产率高，以及具有良好生物相容性等优点而受到广泛关注。在量子点材料的相关研究中，人们通常对量子点进行表面修饰。如在量子点表面包覆上一层钝化膜，这种做法能够显著提高量子点的发光效率，然而这样的包覆层通常来说均匀性和致密性都不够，难以对量子点起到长效的保护作用。将其暴露在空气中很容易会和紫外线、水、氧气发生反应导致发光性能下降，特别是紫外线对量子点的影响极为明显，将量子点置于大功率紫外灯下，在1～2小时内量子点的发光性能就会明显下降，不能持续稳定发光，这也大大限制了量子点在转光膜和转光玻璃上的应用。因此需要对量子点发光材料进行进一步研究，以提高其稳定性，扩大量子点的应用范围，使量子点能更好地应用到转光农业的转光膜、转光玻璃上。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种量子点复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的量子点复合材料能够有效提高量子点的发光稳定性，利用其制备的转光膜、转光玻璃的发光强度高、耐老化。
本发明第一方面提供了一种量子点复合材料。
具体地，一种量子点复合材料，由内核和外膜组成，所述内核包含量子点和硫酸钡，所述外膜为TiO2膜。
优选地，所述内核的粒径为10～1000nm，所述外膜的厚度为10nm～100nm；进一步优选地，所述内核的粒径为30～200nm，所述外膜的厚度为10nm～50nm。
优选地，所述量子点为水溶性量子点。所述量子点为能够分散在水溶液中的任意一种量子点。
优选地，所述量子点选自硒化镉量子点、碲化镉量子点、硫化镉量子点、硫化银量子点、硫化铅量子点、磷化铟量子点、铜铟硫量子点、碳量子点或硅量子点中的至少一种。
优选地，所述量子点的质量为所述内核的质量的0.5％～20％；进一步优选地，所述量子点的质量为所述内核的质量的1％～15％。
本发明第二方面提供了一种量子点复合材料的制备方法。
具体地，一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氢氧化钡、催化剂和量子点分散于溶剂中，加入硫酸进行反应，得到沉淀物；
(2)将钛酸酯与醇混合得A液，将水溶性酸与醇混合得B液；将步骤(1)制备的沉淀物加入所述B液中，分散，然后加入A液，反应，固液分离得固体产物，即制得量子点复合材料。
优选地，在步骤(1)中，所述溶剂为水。
优选地，在步骤(1)中，所述催化剂为酸，所述酸的酸性强于碳酸，且不为硫酸。进一步优选地，在步骤(1)中，所述催化剂选自盐酸、醋酸、硝酸、磷酸中的一种。催化剂的加入用于控制硫酸钡生成的速率，以及内核的粒径大小。
优选地，在步骤(2)中，所述钛酸酯选自钛酸乙酯、钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸四叔丁基酯中的至少一种。
优选地，在步骤(2)中，所述水溶性酸选自盐酸、醋酸、硝酸、磷酸、硫酸中的一种。
优选地，一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氢氧化钡分散于水中的氢氧化钡分散液，在加入催化剂和量子点后，滴加硫酸搅拌反应，反应完成后过滤去滤液，水洗，干燥，得到沉淀物；
(2)将钛酸酯与乙醇混合得A液，将水溶性酸与乙醇混合得B液；将步骤(1)制备的沉淀物加入所述B液中，分散，然后加入A液，反应，固液分离得固体产物，经醇洗、干燥后，制得量子点复合材料。
优选地，在步骤(1)中，所述氢氧化钡分散液中氢氧化钡的质量浓度为5％～30％。
优选地，在步骤(1)中，所述催化剂的加入量为所述氢氧化钡分散液的质量的0.01％～5％。
优选地，在步骤(1)中，所述搅拌反应的搅拌转速为500～1000rpm；所述搅拌反应的时间为20～60min；进一步优选地，在步骤(2)中，所述搅拌反应的搅拌转速为600～800rpm；所述搅拌反应的时间为20～40min。通过控制搅拌速度能够控制沉淀物(内核)的粒径，其中搅拌速度越快，粒径越小。
优选地，在步骤(2)的A液中，所述钛酸酯的体积浓度为10％～50％；进一步优选地，在步骤(2)的A液中，所述钛酸酯的体积浓度为10％～40％。
优选地，在步骤(2)中，所述A液中钛酸酯与B液中水溶性酸的体积比为5:1～15:1；进一步优选地，在步骤(2)中，所述A液中钛酸酯与B液中水溶性酸的体积比为5:1～12:1。
优选地，在步骤(2)中，所述B液中还包括水，所述A液中钛酸酯与B液中水的体积比为3:1～15:1；进一步优选地，在步骤(2)中，所述A液中钛酸酯与B液中水的体积比为3:1～12:1。
优选地，在步骤(2)中，所述钛酸酯与所述沉淀物的质量比为15:1～2:1；进一步优选地，在步骤(2)中，所述钛酸酯与所述沉淀物的质量比为10:1～2:1；更优先地，在步骤(2)中，所述钛酸酯与所述沉淀物的质量比为15:1～5:1。
优选地，在步骤(2)中，所述反应的时间为0.5～6h；进一步优选地，在步骤(2)中，所述反应的时间为0.5～2h。通过控制反应时间能够控制TiO2膜层的厚度，反应时间越长，膜层越厚。
本发明第三方面提供了上述量子点复合材料的应用。
具体地，上述量子点复合材料在制备转光膜或转光玻璃中的应用。
本发明第四方面提供了一种转光膜。
具体地，一种转光膜，包含上述量子点复合材料。
本发明第五方面提供了一种转光玻璃。
具体地，一种转光玻璃，包含上述量子点复合材料。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供的量子点复合材料，由量子点和硫酸钡的内核以及TiO2外膜组成，纳米TiO2既能吸收、散射紫外线，还能透过可见光，能够防护紫外线；而硫酸钡在紫外线波长范围内(特别是300n～400nm)有很强的光反射能力，具有良好的抗晒性和耐候性；同时硫酸钡不溶于水，还能起到良好的隔水作用。通过采用纳米TiO2对硫酸钡、量子点进行包覆保护，纳米TiO2与硫酸钡协同隔水、防紫外线，能够有效提高量子点的发光稳定性，利用其制备的转光膜、转光玻璃的发光强度高、耐老化。
附图说明
图1为实施例1制备的BaSO4@CuInS2的扫描电镜图；
图2为实施例1制备的TiO2@(BaSO4@CuInS2)的扫描电镜图。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
一种量子点复合材料，由内核和外膜组成，内核由量子点和硫酸钡组成，外膜为TiO2膜。内核的中心粒径为190nm，外膜的厚度为40～50nm。
一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备BaSO4@CuInS2
于室温下，将3.4268g氢氧化钡与35mL去离子水混合分散，加入50μL盐酸，再加入0.09g铜铟硫量子点搅拌均匀。设置转速为700rpm，在搅拌的状态下滴加1.00mL浓硫酸，滴加完成后继续搅拌30min。反应完成后过滤去滤液，经水洗、干燥后，得到沉淀物(记为BaSO4@CuInS2)。采用扫描电镜对沉淀物进行分析，沉淀物的扫描电镜图如图1所示。由图1可知，制备的BaSO4@CuInS2为中心粒径190nm的分散颗粒，反应后上清液为无色不发光液体，铜铟硫量子点全部被复合进硫酸钡中。
(2)制备TiO2@(BaSO4@CuInS2)
配制A：将15mL钛酸正丁酯溶于35mL无水乙醇并充分搅拌均匀；配制B液，将35mL无水乙醇、2.5mL水、1.5mL冰醋酸混合并搅拌均匀。B液在持续搅拌(700rpm)下，先加入1.5gBaSO4@CuInS2，并使其均匀分散在溶液中，然后把A液缓慢加入B液中。加入完毕后，继续搅拌反应1h，然后过滤去滤液，经醇洗、干燥后，得到量子点复合材料(记为TiO2@(BaSO4@CuInS2))。采用扫描电镜对量子点复合材料进行分析，量子点复合材料的扫描电镜图如图2所示。由图2可知，经TiO2包覆制得的量子点复合材料，粒径长大，中心粒径为280nm，推断TiO2膜层厚度40nm-50nm，颗粒分散性好。
实施例2
一种量子点复合材料，由内核和外膜组成，内核由量子点和硫酸钡组成，外膜为TiO2膜。内核的中心粒径为270nm，外膜的厚度为15nm～20nm；
一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备BaSO4@CdSe
于室温下，将2.7414g氢氧化钡与54mL去离子水混合分散，加入10μL盐酸，再加入0.10g硒化镉量子点搅拌均匀。设置转速为500rpm，在搅拌的状态下滴加0.78mL浓硫酸，滴加完成后继续搅拌3h。反应完成后过滤去滤液经水洗、干燥，得到沉淀物(记为BaSO4@CdSe)。制备的BaSO4@CdSe为中心粒径270nm的分散颗粒，反应后上清液为无色不发光液体，硒化镉量子点全部被复合进硫酸钡中。
(2)制备TiO2@(BaSO4@CdSe)
配制A：将12mL钛酸正丁酯溶于100mL无水乙醇并充分搅拌均匀；配制B液，将100mL无水乙醇、1.0mL水、2.3mL冰醋酸混合并搅拌均匀。B液在持续搅拌(500rpm)下，先加入3.0gBaSO4@CdSe，并使其均匀分散在溶液中，然后把A液缓慢加入B液中。加入完毕后，继续搅拌反应0.5h，然后过滤去滤液，经醇洗、干燥后，得到量子点复合材料(记为TiO2@(BaSO4@CdSe))。采用扫描电镜对量子点复合材料进行分析，经TiO2包覆制得的量子点复合材料，粒径长大，中心粒径为305nm，推断TiO2膜层厚度15-20nm，颗粒分散性好。
实施例3
一种量子点复合材料，由内核和外膜组成，内核由量子点和硫酸钡组成，外膜为TiO2膜。内核的中心粒径为95nm，外膜的厚度为40～50nm。
一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备BaSO4@CuInS2
于室温下，将3.4268g氢氧化钡与35mL去离子水混合分散，加入50μL冰醋酸，再加入0.09g铜铟硫量子点搅拌均匀。设置转速为700rpm，在搅拌的状态下滴加1.00mL浓硫酸，滴加完成后继续搅拌30min。反应完成后过滤去滤液，经水洗、干燥后，得到沉淀物(记为BaSO4@CuInS2)。制备的BaSO4@CuInS2为中心粒径95nm的分散颗粒，反应后上清液为无色不发光液体，铜铟硫量子点全部被复合进硫酸钡中。
(2)制备TiO2@(BaSO4@CuInS2)
配制A：将15mL钛酸正丁酯溶于35mL无水乙醇并充分搅拌均匀；配制B液，将35mL无水乙醇、2.5mL水、1.5mL冰醋酸混合并搅拌均匀。B液在持续搅拌(700rpm)下，先加入1.5gBaSO4@CuInS2，并使其均匀分散在溶液中，然后把A液缓慢加入B液中。加入完毕后，继续搅拌反应1h，然后过滤去滤液，经醇洗、干燥后，得到量子点复合材料(记为TiO2@(BaSO4@CuInS2))。采用扫描电镜对量子点复合材料进行分析，经TiO2包覆制得的量子点复合材料，粒径长大，中心粒径为185nm，推断TiO2膜层厚度40nm-50nm，颗粒分散性好。
对比例1
一种量子点复合材料，由内核和外膜组成，内核为CuInS2量子点，外膜为TiO2膜。量子点复合材料的中心粒径为83nm，TiO2膜的厚度约40nm。
一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
配制A，将15mL钛酸正丁酯溶于35mL无水乙醇并充分搅拌均匀；配制B液，将35mL无水乙醇、2.5mL水、1.5mL冰醋酸混合并搅拌均匀。B液在持续搅拌(700rpm)下，先加入0.09gCuInS2并使其均匀分散在溶液中，然后把A液缓慢加入B液中。加入完毕后，继续搅拌反应1h，过滤、醇洗、干燥，得到量子点复合材料(记为TiO2@CuInS2)，产物的中心粒径为83nm。
对比例2
一种量子点复合材料，由CuInS2量子点和硫酸钡组成。量子点复合材料的中心粒径为190nm。
一种量子点复合材料的制备方法，包括以下步骤：
室温下，将3.4268g氢氧化钡与35mL去离子水混合，加入50μL盐酸，再加入0.09g铜铟硫量子点搅拌均匀。设置转速700rpm，在搅拌的状态下滴加1.00mL浓硫酸，继续搅拌30min。反应完成后过滤去滤液，经水洗、干燥后，得到量子点复合材料(BaSO4@CuInS2)，产物的中心粒径为190nm。
产品效果测试
对实施例1-3和对比例1-2制备的量子点复合材料进行耐老化试验，将量子点复合材料分别置于紫外灯下，紫外线强度为1w/m2，量子点复合材料试样离紫外灯管的距离为35cm，以实施例1的量子点复合材料试样的0天发光强度作为基础，分别测试和计算实施例1-3和对比例1-2制备的量子点复合材料在照射0、1、2和4天的发光强度相对值(％)。
表1试样的发光强度相对值
本发明实施例提供的量子点复合材料的发光强度高，且在紫外灯的照射下，发光稳定性明显强于对比例，发光强度下降得更慢。具体分析，对比例1中只包覆TiO2层，对比例2中只包覆BaSO4层，包覆层厚度相对于实施例1较小，因此对比例1、2的初始发光强度会比实施例1略强，但是对比例1、2制备的量子点复合材料的发光稳定性明显不如实施例1，发光强度下降速度快。
Claims (10)
1.一种量子点复合材料，其特征在于，由内核和外膜组成，所述内核包含量子点和硫酸钡，所述外膜为TiO2膜。
2.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述内核的粒径为10～1000nm，所述外膜的厚度为10nm～100nm。
3.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点为水溶性量子点；优选地，所述量子点选自硒化镉量子点、碲化镉量子点、硫化镉量子点、硫化银量子点、硫化铅量子点、磷化铟量子点、铜铟硫量子点、碳量子点或硅量子点中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点的质量为所述内核的质量的0.5％～20％；优选地，所述量子点的质量为所述内核的质量的1％～15％。
5.权利要求1～4中任一项所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氢氧化钡、催化剂和量子点分散于溶剂中，加入硫酸进行反应，得到沉淀物；
(2)将钛酸酯与醇混合得A液，将水溶性酸与醇混合得B液；将步骤(1)制备的沉淀物加入所述B液中，分散，然后加入A液，反应，固液分离得固体产物，即制得量子点复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述催化剂为酸，所述酸的酸性强于碳酸，且不为硫酸。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述钛酸酯选自钛酸乙酯、钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸四叔丁基酯中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氢氧化钡分散于水中的氢氧化钡分散液，在加入催化剂和量子点后，滴加硫酸搅拌反应，反应完成后过滤去滤液，水洗，干燥，得到沉淀物；
(2)将钛酸酯与乙醇混合得A液，将水溶性酸与乙醇混合得B液；将步骤(1)制备的沉淀物加入所述B液中，分散，然后加入A液，反应，固液分离得固体产物，经醇洗、干燥后，制得量子点复合材料。
9.权利要求1～4中任一项所述的量子点复合材料在制备转光膜或转光玻璃中的应用。
10.一种转光膜，其特征在于，包含权利要求1～4中任一项所述的量子点复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310084912.0A CN116179195B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种量子点复合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310084912.0A CN116179195B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种量子点复合材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116179195A true CN116179195A (zh) | 2023-05-30 |
| CN116179195B CN116179195B (zh) | 2024-09-03 |
Family
ID=86437827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310084912.0A Active CN116179195B (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种量子点复合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116179195B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103487857A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 量子点薄膜及背光模组 |
| CN104459845A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-03-25 | 宁波东旭成新材料科技有限公司 | 一种量子点光扩散膜 |
| CN107880873A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 郑州大学 | 氧化锌‑硫酸钡复合纳米材料制备方法、氧化锌‑硫酸钡复合纳米材料、应用和led芯片 |
| CN108410017A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于塑料母料中的高分散硫酸钡复合材料的制备方法 |
| CN109233340A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉及制备方法 |
| CN111621297A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-04 | 南通创亿达新材料股份有限公司 | 一种硒化镉量子点及其固相制备方法 |
| CN112624173A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 天津科技大学 | 一种形貌可控的硫酸钡晶体的制备方法 |
| CN113845899A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-28 | 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 | 包覆量子点材料及其制备方法和量子点光学器件 |
-
2023
- 2023-02-09 CN CN202310084912.0A patent/CN116179195B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103487857A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 量子点薄膜及背光模组 |
| CN104459845A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-03-25 | 宁波东旭成新材料科技有限公司 | 一种量子点光扩散膜 |
| CN107880873A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 郑州大学 | 氧化锌‑硫酸钡复合纳米材料制备方法、氧化锌‑硫酸钡复合纳米材料、应用和led芯片 |
| CN108410017A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于塑料母料中的高分散硫酸钡复合材料的制备方法 |
| CN109233340A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉及制备方法 |
| CN111621297A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-04 | 南通创亿达新材料股份有限公司 | 一种硒化镉量子点及其固相制备方法 |
| CN112624173A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 天津科技大学 | 一种形貌可控的硫酸钡晶体的制备方法 |
| CN113845899A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-28 | 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 | 包覆量子点材料及其制备方法和量子点光学器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116179195B (zh) | 2024-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110872510B (zh) | 基于二氧化硅包覆的红绿光钙钛矿量子点稳定荧光粉及制备 | |
| CN101906298B (zh) | 一种含有表面等离子体荧光增强的纳米复合结构的薄膜及其制备方法 | |
| WO2017096229A1 (en) | Quantum dot encapsulation techniques | |
| JP2004051863A (ja) | 半導体ナノ粒子、その製造方法、及び半導体ナノ粒子蛍光試薬 | |
| CN108841387A (zh) | 一种量子纳米晶复合物及其制备方法 | |
| CN113372903A (zh) | 一种核壳结构的钙钛矿纳米复合材料的制备方法 | |
| CN113638027A (zh) | 一种双模显示光子晶体/钙钛矿薄膜的制备方法 | |
| CN111363385B (zh) | 一种有机改性钛酸钡纳米颗粒的制备方法及量子点光学膜的制备方法 | |
| CN116179195B (zh) | 一种量子点复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN111302390B (zh) | 二氧化硅包覆钛酸钡纳米颗粒以及制备方法与显示面板 | |
| CN105315996A (zh) | ZnTe/ZnSe核壳型量子点及其制备方法 | |
| JP2017110040A (ja) | コア／シェル型ナノ粒子の製造方法、及び発光体 | |
| WO2013022155A1 (ko) | 단일 공정에 의한 양자점 /실리카 복합체 제조 방법 및 이를 적용한 발광소자 | |
| JP4596705B2 (ja) | 複合微細粒子およびその製造方法 | |
| CN109181680B (zh) | 一种二氧化硅-稀土-二氧化钛杂化材料及其制备方法 | |
| CN110499158A (zh) | 一种稀土钐掺杂氧化锡纳米中空球敏化发光体、制备方法及应用 | |
| CN110616068A (zh) | 粒子及其制备方法 | |
| JP2021517548A (ja) | 量子ドットの製造方法 | |
| CN114736677B (zh) | 一种制备金棒/二氧化硅/铯铅溴纳米复合材料的方法 | |
| CN113105882A (zh) | 一种提高稳定性的CsPbI3纳米晶复合材料及其制备方法 | |
| CN111073635A (zh) | 一种多级手性发光增强复合材料及其制备方法 | |
| CN116960257B (zh) | 一种基于金属氧化物包覆钙钛矿量子点的白光led器件及其制备方法 | |
| CN111100630B (zh) | 一种CuInS2/ZnS大颗粒量子点纳米材料的高温制备方法 | |
| CN114853068B (zh) | 一种钛掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法 | |
| CN114300630B (zh) | 一种ZnO基复合材料及其制备方法和QLED器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |