CN1986730A - Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法 - Google Patents

Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1986730A
CN1986730A CN 200610130064 CN200610130064A CN1986730A CN 1986730 A CN1986730 A CN 1986730A CN 200610130064 CN200610130064 CN 200610130064 CN 200610130064 A CN200610130064 A CN 200610130064A CN 1986730 A CN1986730 A CN 1986730A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
solution
storing solution
zns
shell structure
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.)
Pending
Application number
CN 200610130064
Other languages
English (en)
Inventor
张晓松
李岚
韩旭
明楠
董冬青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Science and Technology
Tianjin University of Technology
Original Assignee
Tianjin University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Technology filed Critical Tianjin University of Technology
Priority to CN 200610130064 priority Critical patent/CN1986730A/zh
Publication of CN1986730A publication Critical patent/CN1986730A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以ZnS为壳层的核/壳结构量子点，其特征在于其化学表达式为：Cu(1－x)S:Ax/ZnS，其中，A为Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合，0.001＜x≤0.5。本发明还提供了该量子点制备方法。本发明制备的量子点原料安全易得，价格低廉，操作安全简便，不需要苛刻的设备条件，使得实验室大规模制备成为可能。用本方法得到的量子点分散性好，荧光强度高，稳定性好。该量子点可作为荧光标记物质，广泛应用于生物检测与分析，以及作为发光材料用于多种显示器件。

Description

Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及纳米半导体材料，尤其是一种Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法。
【背景技术】
量子点是准零维纳米半导体材料，它由少量原子或原子团构成，通常三维尺度在1～10nm。由于尺寸量子效应和介电限域效应的影响，半导体纳米晶体显示出独特的荧光特性等物理和化学特性。使得量子点在光学和生物学等方面具有广阔的应用前景。量子点在生命科学及其他领域有着巨大的需求，因此人们对于量子点及其合成技术也进行了不断地探索。目前已经合成了多种核-壳结构的纳米颗粒，如：CdS/Ag2S、CdS/Cd(OH)2、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdHgTe/ZnS、ZnSe/CdSe、CdS/HgS、CdS/PbS及多层结构的CdS/HgS/CdS等等。但是也同样面临一些问题，目前使用的量子点材料多为含Se，Cd，Te成分，其毒性较大，原料性质不稳定，成本很高，极大地限制了量子点的制备及其应用。通过在基质量子点材料中掺杂过渡金属或稀土离子，可以解决量子点物理性质与光谱需求很难统一的问题，实现中红外等多个波段范围的的荧光发射。因此，制备性能优良的掺杂型量子点成为研究的一个重要方向。同时，由于通常制备的量子点表面有大量缺陷，影响量子产率。采取在量子点表面包覆另一种晶体结构相似、带隙更大的半导体材料，制得核/壳结构量子点，可增强其稳定性，而且是表面无辐射重组位置被顿化，减少激发缺陷从而大大改善其荧光特性。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种发光性能优良的Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，以及该量子点的制备方法。
本发明公开了一种Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，其化学表达式为：
Cu(1-x)S:Ax/ZnS
其中，A为Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合；0.001＜x≤0.5。
本发明还提供了一种Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点制备方法，本发明的制备方法包括以下步骤：
1)按照化学计量比将铜的可溶性盐溶于水溶液中，加入1-100ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行搅拌，制得储备液A；
2)按照化学计量比将掺杂离子的可溶性盐溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液B；
3)按照化学计量比将硫化钠溶于乙醇溶液中，超声分散10-100min，制得储备液C；
4)按照化学计量比将醋酸锌溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液D；
5)将与醋酸锌等摩尔比的硫化钠溶于水溶液中，超声分散10-90min，制得储备液E；
6)将储备液A和储备液B移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液C移入恒压滴液漏斗中，均匀地滴入搅拌的反应器中，0.5-3h后停止反应，离心分离，去掉上清液；
7)将产物溶于水和乙醇混合液中，和储备液D移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液E移入恒压滴液漏斗中，均匀地滴入搅拌的反应器中，0.5-5h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次用微波加热1-8分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点。
本发明用可溶性盐在室温、安全的条件下制备了Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点。本发明制备的量子点原料安全易得，价格低廉，操作安全简便，不需要苛刻的设备条件，使得实验室大规模制备成为可能。用本方法得到的量子点分散性好，荧光强度高，稳定性好。该量子点可作为荧光标记物质，广泛应用于生物检测与分析，以及作为发光材料用于多种显示器件。
【具体实施方式】
本发明提供一种ZnS为壳层的核/壳结构量子点，其化学表达式为：
Cu(1-x)S:Ax/ZnS
其中，A为Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合，0.001＜x≤0.5。
在该量子点Cu(1-x)S:Ax/ZnS的化学表达式中，x的数值也可以是以下范围：
0.1＜x≤0.5。
比较好的量子点可以用以下化学表达式表达为：
(1)Cu0.9S:Er0.1/ZnS；
(2)Cu0.96S:Eu0.04/ZnS。
此外，在核/壳结构量子点的具体实施例还可以按下列表中的数据确定：
A X
    1     Eu     0.21
    2     Ag     0.15
    3     Pr     0.08
    4     Yb     0.25
    5     Er     0.13
    6     Ce     0.26
本发明量子点的制备：
实施例一：
以Cu0.9S:Er0.1/ZnS核/壳结构量子点为例，1)将0.0045mol醋酸铜溶于10ml水溶液中，加入40ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行搅拌，制得储备液A；
2)将0.0005mol醋酸铒溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；
3)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液C；
4)将0.01mol醋酸锌溶于20ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液D；
5)将0.01mol硫化钠溶于20ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液E；
6)将储备液A和储备液B移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液C移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，2h后停止反应，离心分离，去掉上清液；
7)将产物溶于水和乙醇混合液中，和储备液D移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液E移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，3h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次用微波加热4分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将得到的产物溶于无水乙醇中，即得到Cu0.9S:Er0.1/ZnS核/壳结构量子点。
实施例二：
以Cu0.95S:Eu0.05/ZnS核/壳结构量子点为例，1)将0.00475mol醋酸铜溶于10ml水溶液中，加入46ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行搅拌，制得储备液A；
2)将0.00025mol醋酸铕溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液B；
3)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液C；
4)将0.01mol醋酸锌溶于20ml水溶液中，超声分2散330min，制得储备液D；
5)将0.01mol硫化钠溶于20ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液E；
6)将储备液A和储备液B移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液C移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，2h后停止反应，离心分离，去掉上清液；
7)将产物溶于水和乙醇混合液中，和储备液D移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液E移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，3h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次用微波加热4分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将得到的产物溶于无水乙醇中，即得到Cu0.95S:Eu0.05/ZnS核/壳结构量子点。
实施例三：
以Cu0.95S:Pr0.05/ZnS核/壳结构量子点为例，将0.00475mol醋酸铜溶于10ml水溶液中，加入60ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行搅拌，制得储备液A；
2)将0.00025mol醋酸镨溶于10ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液C；
3)将0.02mol硫化钠溶于10ml乙醇溶液中，超声分散30min，制得储备液D；
4)将0.01mol醋酸锌溶于20ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液E；
5)将0.01mol硫化钠溶于20ml水溶液中，超声分散30min，制得储备液F；
6)将储备液A和储备液B移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液C移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，2h后停止反应，离心分离，去掉上清液；
7)将产物溶于水和乙醇的混合液中，和储备液D一起移入三颈瓶中，通入氨气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液E移入恒压滴液漏斗中，以0.7mL/min的速度，均匀地滴入搅拌的反应器中，3h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次用微波加热5分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将得到的产物溶于无水乙醇中，即得到Cu0.95S:Pr0.05/ZnS核/壳结构量子点。

Claims (5)

1、一种Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，其特征在于以ZnS为壳层，其化学表达式为：
Cu(1-x)S:Ax/ZnS
其中，M为Ba，Ca中的一种元素；A为Ag，Al，Pr，Eu，Er，Tm，Ce，Yb，Nd中的一种元素或其中两种元素的混合；0.001＜x≤0.5。
2、按照权利要求1所述的Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，其特征在于所说的
0.1＜x≤0.5。
3、按照权利要求1或2所述的Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，其特征在于所说的量子点的化学表达式为：
Cu0.9S:Er0.1/ZnS。
4、按照权利要求1或2所述的Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点，其特征在于所说的量子点的化学表达式为：
Cu0.96S:Eu0.04/ZnS。
5、一种权利要求1的Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点的制备方法，其特征在于所说的制备过程为：
1)按照化学计量比将铜的可溶性盐溶于水溶液中，加入1-100ml浓度为0.15g/ml的六偏磷酸钠水溶液，进行搅拌，制得储备液A；
2)按照化学计量比将掺杂离子的可溶性盐溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液B；
3)按照化学计量比将硫化钠溶于乙醇溶液中，超声分散10-100min，制得储备液C；
4)按照化学计量比将醋酸锌溶于水溶液中，超声分散10-100min，制得储备液D；
5)将与醋酸锌等摩尔比的硫化钠溶于水溶液中，超声分散10-90min，制得储备液E；
6)将储备液A和储备液B移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液C移入恒压滴液漏斗中，均匀地滴入搅拌的反应器中，0.5-3h后停止反应，离心分离，去掉上清液；
7)将产物溶于水和乙醇混合液中，和储备液D移入三颈瓶中，通入氮气将反应器密闭后用磁力搅拌器搅拌溶液，将储备液E移入恒压滴液漏斗中，均匀地滴入搅拌的反应器中，0.5-5h后停止反应，离心分离，去掉上清液，用去离子水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次用微波加热1-8分钟，用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，将产物溶于无水乙醇，得到Cu(1-x)S:Ax/ZnS核/壳结构量子点。
CN 200610130064 2006-12-12 2006-12-12 Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法 Pending CN1986730A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610130064 CN1986730A (zh) 2006-12-12 2006-12-12 Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610130064 CN1986730A (zh) 2006-12-12 2006-12-12 Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1986730A true CN1986730A (zh) 2007-06-27

Family

ID=38183672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200610130064 Pending CN1986730A (zh) 2006-12-12 2006-12-12 Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1986730A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103642495A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 中国科学院长春应用化学研究所 一种核壳结构的发光材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103642495A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 中国科学院长春应用化学研究所 一种核壳结构的发光材料及其制备方法
CN103642495B (zh) * 2013-12-13 2015-05-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种核壳结构的发光材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mao et al. Synthesis and luminescence properties of erbium-doped Y2O3 nanotubes
Wang et al. Synthesis and luminescence properties of monodisperse spherical Y2O3: Eu3+@ SiO2 particles with core− shell structure
Rajesh et al. High-surface-area nanocrystalline cerium phosphate through aqueous sol− gel route
CN1986731A (zh) Mn(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法
CN101249982B (zh) 硫化锌纳米粒子的制备方法及该方法制备得到的硫化锌纳米粒子
Huang et al. Regulable preparation of the oxygen vacancy of ZnO QDs and their fluorescence performance
CN103756668A (zh) 核壳型稀土上转换复合纳米粒子及其制备方法
CN101260299B (zh) 一种微乳液法制备氧化钇、钆、铕纳米发光粉体的方法
Zhang et al. CdWO4: Eu3+ nanostructures for luminescent applications
Wang et al. SiO2: Tb3+@ Lu2O3: Eu3+ Core–Shell Phosphors: Interfacial Energy Transfer for Enhanced Multicolor Luminescence
CN1974719A (zh) Zn(1－X) M2S4∶Ax/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法
CN108864158A (zh) 一种四核稀土铽配合物及其制备方法和作为发光材料的应用
CN101538466B (zh) 一种稀土离子掺杂的钼酸盐发光粉及其制备方法
CN1962812A (zh) M(1－x)Ga2S4:Ax量子点及其制备方法
CN1974720A (zh) M(1－X) Y2S4∶Ax/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法
CN101367545B (zh) 一种利用dna为模板制备链状氟化钡纳米球的方法
CN101665503A (zh) 稀土配合物、稀土氧化物及其制备方法
CN1986730A (zh) Cu(1－X)S:AX/ZnS核/壳结构量子点及其制备方法
CN105315996A (zh) ZnTe/ZnSe核壳型量子点及其制备方法
CN108559500A (zh) 一种溶剂热辅助制备复相钛酸盐红色长余辉荧光粉的方法
CN103320135B (zh) 酸性条件下CdZnTe量子点的水相制备方法
CN1970684A (zh) Sr (1－x)M2S4:Ax量子点及其制备方法
CN107057692B (zh) 一种高压下具有良好发光性能的CaF2:Tb3+纳米材料及其制备方法
CN102502845B (zh) 一种单斜相钨酸铅的制备方法
CN1986729A (zh) MyZn (1－x－y) Y2S4:Ax量子点及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication