WO2023134300A1 - 通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件 - Google Patents

通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件 Download PDF

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Abstract

本申请属于纳米材料合成技术领域，具体涉及一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件，通过前体胶囊制备量子点材料的方法包括：将前体胶囊和第二前体、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的第一前体；将所述混合液进行升温，所述升温使得所述壳体发生破裂而释放出所述第一前体，并使得所述第一前体和所述第二前体进行反应，得到量子点材料。本申请提供的方法，能够提高所得量子点材料的单分散性、尺寸均一性，可控性佳，仅需单次投料即可大规模制备高性质的量子点材料，批间差更小，还方便存储及运输，更有益于工业化生产。

Description

通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件
本申请要求于2022年1月12日提交至中国国家知识产权局、申请号为2022100313265，发明名称为“通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件”的专利申请的优先权。
技术领域
本申请属于纳米材料合成技术领域，具体涉及一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件。
背景技术
量子点，是尺寸半径小于或约等于其波尔激子半径的准零维半导体纳米晶体。因其荧光发射波长连续可调、量子产率高、半峰宽窄等性质，被广泛应用于生物医学标记、太阳能电池、照明和显示等领域。
目前，在量子点材料的成核过程中，溶液法合成量子点材料主要有“热注法”(高温注射法)和“非注射法”两种。
“非注射法”又称一锅法或一步法，该方法将各类前体、配体，在低温下加入溶剂中，之后进行加热反应生成量子点。该方法的合成过程中，随着温度的升高，单体释放的速度变快，当单体浓度升高至成核浓度以上，会形成量子点的晶核。该方法操作十分简单，对设备要求低，适合大规模生产。但由于合成过程中，随着温度不断升高，单体释放速度加快，单体浓度持续维持在成核浓度以上，不断生成新的量子点晶核，由于反应过程中不同时间温度条件下形成的量子点晶核粒径各不相同，因此该方法制备得到的量子点粒径分布较宽，导致得到的量子点材料半峰宽较宽。
“注射法”是指先将溶液与部分前体升至高温，再将其他前体快速注入到 溶剂内，在注射界面处的局部形成较高的过饱和度，在短时间内形成大量晶核，该方法得到的量子点粒径分布较“非注射法”更为均一。但在该方法的成核过程是在注射的局部完成，可控性较差，难以实现工业放大。且在该过程中，被注入的前体多处于室温状态，而待注入的前体溶液温度通常在300℃左右，导致了局部存在大量的热交换过程，上述无序的热交换过程也导致了晶核粒径分布不均匀，并且使得该反应过程放大到工业生产过程中重复性差；若要将被注入的前体也升至与溶液相同的温度，则设备过于复杂。
由此，现阶段亟需一种提升量子点产物粒径均一性，且可控性好、易重复、适合大规模工业化的量子点生产方法。
申请内容
本申请的目的是为了克服现有技术存在的制备所得量子点材料粒径分布较宽，制备过程可控性差、难以实现工业放大、设备过于复杂的缺陷，提供一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法和量子点材料、量子点组合物以及量子点器件，该方法仅需单次投料，就能够实现大规模、高质量的量子点材料制备，整个工艺过程可控性佳，适宜工业放大应用，对设备要求相对较低。
为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法，包括：
将前体胶囊和第二前体、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的第一前体；
将所述混合液进行升温，所述升温使得所述壳体发生破裂而释放出所述第一前体，并使得所述第一前体和所述第二前体进行反应，得到量子点材料。
在一些实施方式中，所述壳体基本不溶于所述溶剂，且所述壳体的熔 点不小于所述反应的温度。
在一些实施方式中，所述壳体的熔点与该壳体所包覆的第一前体所参与的反应的温度的差值为0-20℃。
在一些实施方式中，所述混合液中含有未被所述壳体包覆的配体和/或配体前体；和/或
所述混合液中含有包含配体和/或配体前体的前体胶囊。
在一些实施方式中，所述前体胶囊的平均单个容积与所述反应的反应体系总体积的比值在1∶50-1∶1000，优选的，所述比值为1∶100-1∶700。
在一些实施方式中，相对于100mL的反应体系，所述前体胶囊的个数在2-100，优选的，所述个数为2-10。
在一些实施方式中，所述前体胶囊通过以下过程制备得到：
将至少一种第一前体与形成对应壳体的单体进行乳液聚合，生成前体胶囊；
或，通过塑料成型工艺制作壳体，再将至少一种前体注入所述壳体中，得到前体胶囊。
本申请还提供一种量子点材料的制备方法，包括：
将前体胶囊和含第二元素的第二前体、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的含第一元素的第一前体；
将所述混合液进行升温，所述升温使得所述前体胶囊发生破裂而释放出所述第一前体，并使得所述第一前体和所述第二前体进行反应，得到含所述第一元素和第二元素的量子点材料。
在一些实施方式中，所述量子点材料的制备方法还包括：
所述混合液中还包括掺杂元素前体胶囊，其中掺杂元素前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的掺杂元素前体，和/或
所述混合液中还包括未被所述壳体包覆的掺杂元素前体；
且，所述升温还使得所述掺杂元素前体参与所述反应，得到含所述第一元素和第二元素以及掺杂元素的量子点材料。
本申请还提供一种核壳量子点材料的制备方法，包括：
将核层前体胶囊、第n壳层前体胶囊、核层第二前体、第n壳层第二前体与溶剂混合，得到混合液；其中，所述核层前体胶囊包括第一壳体和被所述第一壳体包覆的核层第一前体，所述第n壳层前体胶囊包括第n+1壳体和被所述第n+1壳体包覆的第n壳层第一前体，其中n≥1；
将所述混合液依次进行第一升温、第n+1升温，其中，所述第一升温使得所述第一壳体发生破裂而释放出所述核层第一前体，并使得所述核层第一前体和所述核层第二前体进行第一反应；所述第n+1升温使得所述第n+1壳体发生破裂而释放出所述第n壳层第一前体，并使得所述第n壳层第一前体和所述第n壳层第二前体进行反应，得到核壳量子点材料。
第二方面，本申请还提供一种量子点材料，由前述第一方面所述的制备方法制得，所述量子点材料的半峰宽在25nm以下。
第三方面，本申请提供一种量子点组合物，包括前述第二方面所述的量子点材料。
第四方面，本申请提供一种量子点器件，包括第二方面所述的量子点材料，或第三方面所述的量子点组合物。
本申请提供了一种在前体外包覆壳体的前体胶囊作为反应物的量子点制备方法。在升温过程中，升温前期，第一前体由于包覆在壳体内，无法参与反应，避免了升温过程中形成不同粒径大小的量子点晶核，当温度升温至适宜反应温度时，同时也达到了壳体的熔点，此时，前体胶囊壳体破裂，释放出里面的第一前体，在局部形成较高的过饱和度，第一前体和第二前体迅反应速成核，得到量子点材料。
本申请提供的制备方法，能够提高所得量子点材料的单分散性、尺寸均一性，可控性佳，仅需单次投料即可大规模制备尺寸均一的量子点材料，所述量子点材料具有高的发光强度和相对于现有技术制备方法更窄的半峰宽。该制备方法所用的前体胶囊能够大批量的合成、存储及运输，整个工艺批间差小，易放大生产，适于工业化，且对设备要求相对较低。
附图说明
图1是本申请制备方法的原理流程图。
图2是本申请实施例1所得量子点材料的发光强度随波长的变化曲线图。
图3是本申请实施例2所得量子点材料的发光强度随波长的变化曲线图。
图4是本申请实施例3所得量子点材料的发光强度随波长的变化曲线图。
图5是对比例1所得量子点材料的发光强度随波长的变化曲线图。
图6是对比例2所得量子点材料的发光强度随波长的变化曲线图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、前体胶囊；11、第一前体；12、壳体；20、第二前体；30、量子点材料。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值 范围应被视为在本文中具体公开。
本申请提供了一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法，包括：
将前体胶囊10和第二前体20、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊10包括壳体12和被所述壳体12包覆的第一前体11；
将所述混合液进行升温，所述升温使得所述壳体12发生破裂而释放出所述第一前体11，并使得所述第一前体11和所述第二前体20进行反应，得到量子点材料30。
本申请提供的方法，如图1所示，将第一前体11以前体胶囊10的结构形式参与所述混合、升温至壳体12熔点之前，壳体12不被破坏，第一前体11无法参与到反应过程中，升温至壳体12熔点之后，体系温度也达到了量子点形成反应的适宜温度，第一前体11被释放，第一前体11的注入的温度与第二前体20温度相同，第一前体11迅速与第二前体20发生反应形成量子点材料30。上述反应过程既避免了升温过程中形成不同大小的量子点晶核，也避免了现有的注射法中不同前体具有温差导致重复性差、量子点晶核粒径分布宽的问题。相比于现有技术制备方法，本申请能得到粒径分布更加均一的量子点材料30，获得了更优的量子点光学性能。同时，由于仅需要一次投料，无需辅助预热系统，前体胶囊10能够批量制备，稳定保存，相比于现有技术，本申请的制备方法更有利于工业化放大生产，工艺简单且重复稳定性好，有利于进行大批量高质量的量子点材料30合成。
本申请对所述第一前体11、第二前体20的各自种类没有特殊限制，可以理解的是，所述第一前体11、所述第二前体20相互对应，其能够发生反应，形成量子点材料30。
在本申请中，第一前体11、第二前体20各自独立的含有包含形成量子点材料30的一种或多种元素的前体材料，所述前体材料含有至少一种相应元素的前体。示例性的，对于形成CdSe量子点材料，那么，第一前体11 可以为含有Se元素的前体材料，第二前体20可以为含有Cd元素的前体材料；其中，Se元素的前体材料可以选自Se粉、TOP-Se、TBP-Se、ODE-Se等含硒前体中的一种或多种，Cd元素的前体材料可以选自氧化镉、硬脂酸镉、油酸镉等含镉前体中的一种或多种。本领域技术人员可以依据不同目标材料选择所述第一前体11、第二前体20包含的具体物质。
在一些实施方式中，所述壳体12基本不溶于所述溶剂，且所述壳体12的熔点不小于所述反应的温度。
所述“壳体12基本不溶于所述溶剂”是指，在所述混合液的温度到达所述壳体12的熔点之前，在所述溶剂中，所述壳体12不会由于溶解而发生破裂，不会释放壳体12内包覆的第一前体11。
本申请对所述溶剂的种类没有限制，只要能满足所述壳体12基本不溶于所述溶剂，且能够充分分散前体材料使得不同前体材料能够反应得到量子点材料30即可；示例性的，所述溶剂可选自液体石蜡，ODE，TOPO等。
在一些实施方式中，所述壳体12的熔点与该壳体12所包覆的第一前体11所参与的反应的温度的差值为0-20℃。将壳体12熔点与所述反应温度的差值控制在上述范围内，能够在确保壳体12内包覆的前体不提前释放的基础上，获得合适粒径大小的量子点产物，以及确保量子点的光学性能和避免过多的能耗。
本申请对所述壳体12的材料没有任何限制，只要能够满足基本不溶于所述溶剂以及熔点接近量子点反应所需温度，在升温过程中能够发生破裂释放出包覆在其中的前体即可；本领域技术人员还可以进一步基于保存、稳定性和使用便捷性等方面的考虑，根据第一前体11选择所述壳体12的材料。在一些实施方式中，所述壳体12的材料包括高分子材料和/或胶体材料，可以列举的实例包括但不限于PS、PMMA等材质。
本申请中，所述反应的温度和时间没有特定的限制，只要能够使得不 同的对应前体发生反应形成量子点材料30即可。本领域技术人员可以根据所述反应的温度、所述壳体12的破裂温度进行所述升温，使得在接近或高于所述反应的温度下壳体12发生破裂，从而释放第一前体11进行所述反应。
在一些实施方式中，所述混合液中含有未被所述壳体12包覆的配体和/或配体前体；和/或，所述混合液中含有包含配体和/或配体前体的前体胶囊10。其中配体前体和/或配体在反应的温度下与第一前体11、第二前体20反应形成具有配体的量子点材料30。
本申请对所述配体和/或配体前体没有特别的限制，只要其能够参与反应形成相应的表面连接配体的量子点材料30即可。示例性的，所形成的配体包括羧酸基、氨基、硅(氧)烷基、巯基、(氧)膦基配体中的一种或多种。
本领域技术人员可以根据不同的反应体系，选择所述溶剂和/或配体(或配体前体)及其用量。本申请所述反应中采用的各前体、配体、溶剂的种类及其各用量比，以及反应的温度和时间，均可以依据目标量子点进行调节，本申请对此没有特殊限制。
本申请中，所述前体胶囊10可以为一个或多个，其容积也可以为至少部分相同或不同。本领域技术人员可以根据第一前体11释放后在所述混合液中的分散情况，反应体系的体积，以及加工成本、能耗等因素，优化所述前体胶囊10的容积和个数。
在一些优选实施方式中，所述前体胶囊10的平均单个容积与所述反应的反应体系总体积的比值在1∶50-1∶1000，优选的，所述比值为1∶100-1∶700，进一步优选比值为1∶200-1∶700。采用本申请优选的方案，根据不同的反应体系体积具有适宜容积的前体胶囊10，使得包覆在壳体12内的第一前体11被释放后，能够更加均匀地分散在所述混合液中，更利于使得在同一温度下第一前体11和第二前体20分别在壳体12破裂边界 形成适当的局部过饱和度，进行充分的、均匀的快速反应，从而进一步提升量子点材料30的尺寸分布均匀性，半峰宽更窄，发光强度更优；同时避免前体胶囊10过多而引起加工成本、能耗等增加。
在一些优选实施方式中，相对于100mL的反应体系，所述前体胶囊10的个数可以为2-100，优选的，所述个数为2-10。在本申请的优选方案下，根据不同的反应体系体积选择适宜个数的前体胶囊10，可控性更好，更利于形成粒径分布均一的量子点材料30。在相同条件下，若前体胶囊10个数太少，则可能会增加工业生产的偶然性，批间差相对不容易控制；若前体胶囊10的个数太多，则可能造成局部过饱和度不够，影响成核，在一定程度上也会降低量子点材料30的粒径分布均一性，且增加加工成本和能耗。
本申请中，本领域技术人员可以根据不同的目标量子点产物优化在该反应体系所需的前体的量，从而进一步优化所述前体胶囊10的个数和/或单个胶囊体积；其中，单个胶囊体积*胶囊个数可以视为加入的前体总体积。
本申请中，第一前体11可以均匀地或非均匀地分散封装在多个壳体12中，其中“均匀地或非均匀地”可以理解为不同壳体12中第一前体11的量和/或组分为“均匀地或非均匀地”。其中第一前体11的量为“均匀地或非均匀地”指的是不同壳体12中含有第一前体11的质量和/或体积是均匀的或非均匀的，第一前体11的组分为“均匀地或非均匀地”指的是当第一前体11包括多个组分时，不同壳体12中可以含有相同或不相同的第一壳体12前体的组分。
本申请中，本领域技术人员对前体胶囊10的制备方法没有特殊的限定，只要能够使得壳体12包覆相应的前体即可。
在一些实施方式中，所述前体胶囊10通过以下过程制备得到：将至少一种第一前体11与形成对应壳体12的单体进行乳液聚合，生成前体胶 囊10。
在另外一些实施方式中，所述前体胶囊10通过以下过程制备得到：通过塑料成型工艺制作壳体12，再将前体材料注入到所述壳体12中，得到前体胶囊10。
优选的，所述成型工艺选自挤出、注塑工艺。
本申请提供的上述制备方法适用于制备多种结构的量子点材料30，包括含或不含掺杂元素的单层量子点材料和核壳量子点材料。本领域技术人员可以根据所需制备的目标量子点材料，调整所述前体胶囊10和/或混合液的组成。
本申请还提供一种量子点材料的制备方法，包括：
将前体胶囊10和含第二元素的第二前体20、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊10包括壳体12和被所述壳体12包覆的含第一元素的第一前体11；
将所述混合液进行升温，所述升温使得所述前体胶囊10发生破裂而释放出所述第一前体11，并使得所述第一前体11和所述第二前体20进行反应，得到含所述第一元素和第二元素的量子点材料30。
可以理解的是，所述第一元素和第二元素相对应，参与同一个成核反应，得到量子点材料30。
本申请还可以制备含一种或多种含掺杂元素的量子点材料，所述掺杂元素以前体胶囊10的形式引入，或直接将掺杂元素前体引入至所述混合液中。
在本申请所述量子点材料的制备方法中，上述掺杂元素可以为一个，也可以为多个，其与所述第一元素和第二元素共同参与反应，得到掺杂量子点材料。上述掺杂元素前体可以被壳体12包覆在含有第一元素的第一前体11的同一前体胶囊10中，也可以全部或部分分别被掺杂元素壳体包覆在不含有第一元素的第一前体11的掺杂元素前体胶囊中，不同前体胶 囊10与不同掺杂元素前体胶囊含有的掺杂元素前体组分可以相同或不同，本领域技术人员可以根据实际需求自由选择。
本申请还提供一种核壳量子点材料的制备方法，包括：
将核层前体胶囊、第n壳层前体胶囊、核层第二前体、第n壳层第二前体与溶剂混合，得到混合液；其中，所述核层前体胶囊包括第一壳体和被所述第一壳体包覆的核层第一前体，所述第n壳层前体胶囊包括第n+1壳体和被所述第n+1壳体包覆的第n壳层第一前体，其中n≥1；
将所述混合液依次进行第一升温、第n+1升温，其中，所述第一升温使得所述第一壳体发生破裂而释放出所述核层第一前体，并使得所述核层第一前体和所述核层第二前体进行第一反应；所述第n+1升温使得所述第n+1壳体发生破裂而释放出所述第n壳层第一前体，并使得所述第n壳层第一前体和所述第n壳层第二前体进行反应，得到核壳量子点材料。
可以理解的是，所述核层第一前体、核层第二前体相对应，参与同一用于成核的第一反应；所述第n壳层第一前体、第n壳层第二前体相对应，参与相对应的用于成壳的反应；得到核壳量子点材料。
本领域技术人员可以根据所需壳层的个数，相应的引入第n壳层前体胶囊、第n壳层第二前体，进行相应的升温和相应的反应，得到多壳的核壳量子点材料。
示例性的，在一些实施方式中，将核层前体胶囊、第1壳层前体胶囊、第2壳层前体胶囊、第3壳层前体胶囊、核层第二前体、第1壳层第二前体、第2壳层第二前体、第3壳层第二前体与溶剂混合，得到混合液；其中，所述核层前体胶囊包括第一壳体和被所述第一壳体包覆的核层第一前体，所述第1壳层前体胶囊包括第二壳体和被所述第二壳体包覆的第1壳层第一前体，所述第2壳层前体胶囊包括第三壳体和被所述第三壳体包覆的第2壳层第一前体，所述第3壳层前体胶囊包括第四壳体和被所述第四壳体包覆的第3壳层第一前体；将所述混合液依次进行第一升温、第2升 温、第3升温、第4升温，其中，所述第一升温使得所述第一壳体发生破裂而释放出所述核层第一前体，并使得所述核层第一前体和所述核层第二前体进行第一反应；所述第2升温使得所述第二壳体发生破裂而释放出所述第1壳层第一前体，并使得所述第1壳层第一前体和所述第1壳层第二前体进行反应，在核层外形成第1壳层；所述第3升温使得所述第三壳体发生破裂而释放出所述第2壳层第一前体，并使得所述第2壳层第一前体和所述第2壳层第二前体进行反应，在第1壳层外形成第2壳层；所述第4升温使得所述第四壳体发生破裂而释放出所述第3壳层第一前体，并使得所述第3壳层第一前体和所述第3壳层第二前体进行反应，在第2壳层外形成第3壳层，得到具有3个壳层的核壳量子点材料。
第二方面，本申请还提供一种量子点材料30，由第一方面所述的制备方法制备得到，所述量子点材料30的半峰宽在25nm以下。
其中，量子点材料30的类型没有任何限制，只要能够由不同前体反应得到即可，示例性的，所述量子点材料30可以选自：元素周期表II-IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族半导体化合物中的至少一种；和/或，II-IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、IIIV-V族半导体化合物中至少两种组成的核壳结构的半导体化合物中的至少一种；和/或，钙钛矿纳米粒子材料、金属氧化物纳米粒子材料中的至少一种。本申请提供的量子点材料30相比于现有技术的方法制得的量子点材料30，尺寸分布更均一，表现出更优的光学性质，尤其是半峰宽更窄。
第三方面，本申请提供一种量子点组合物，所述量子点组合物包括前述第二方面所述的量子点材料30。
本领域技术人员可以根据实际需求，将本申请的量子点材料30与其他现有材料进行组合或混合，得到所需的量子点组合物。
第四方面，本申请提供一种量子点器件，所述量子点器件包括第二方 面所述的量子点材料30，或第三方面所述的量子点组合物。
本申请提供的量子点材料30和量子点组合物，可以应用于任何需要量子点的器件中，本领域技术人员可以根据实际需求选择。
下面结合实施例对本申请进行更详细的阐述。
实施例1
先将1mL的TOP-Se(Se浓度为1mmol/mL)均匀地分散封装在5个容积为0.2mL PS材质的胶囊中，得到前体胶囊10。
将0.5mmol的CdO，10mL油酸，与该前体胶囊10加入到100mL ODE溶液中，升温至280℃，保温10min，得到CdSe量子点溶液。
实施例2
先将1mL的TOP-Se(Se浓度为1mmol/mL)封装在1个容积为1mL PS材质的胶囊中，得到前体胶囊10。
将0.5mmol的CdO，10mL油酸，与该前体胶囊10加入到100mL ODE溶液中，升温至280℃，保温10min，得到CdSe量子点溶液。
实施例3
先将1mL的TOP-Se(Se浓度为1mmol/mL)均匀地分散封装在5个容积为0.2mL PS材质的胶囊中，得到第一种前体胶囊。
将5mL的TOP-S(S浓度为1mmol/mL)均匀地分散封装在5个容积为1mL的PMMA材质的胶囊中，得到第二种前体胶囊。
将1mmol的CdO，5mmol的ZnO，30mL油酸，与上述两种前体胶囊加入到100mL ODE溶液中，升温至280℃，保温10min，得到CdSe量子点，继续升温至300℃，保温10min，得到CdSe/ZnS量子点材料。
对比例1
将0.5mmol的CdO，10mL油酸与1mL的TOP-Se(Se浓度为 1mmol/mL)加入到100mL ODE溶液中，升温至280℃，保温10min，得到CdSe量子点溶液。
对比例2
将0.5mmol的CdO，10mL油酸加入到100mL ODE溶液中，升温至280℃，然后注入1mL的TOP-Se(Se浓度为1mmol/mL)，保温10min，得到CdSe量子点溶液。
测试例
将上述实施例和对比例制得的量子点材料分别进行光学性能测试，其实施例1-3的发光强度随波长的变化曲线分别如图2-4所示，对比例1-2的发光强度随波长的变化曲线分别如图5-6所示，其半峰宽测试结果如表1所示。
表1
实例编号 波长(nm) 半峰宽(nm)
实施例1 624.5 20.3
实施例2 625 23.3
实施例3 528 20.7
对比例1 612 43.4
对比例2 626 30.2
从表1和图2-6可以看出，与现有技术的对比例1-2相比，采用本申请方法的实施例所得的量子点材料30的半峰宽更窄，说明其量子点尺寸分布更均一，同时，本申请方法制备所得的量子点发光强度明显更优。
进一步的，通过实施例1和实施例2可知，采用本申请优选的前体胶囊10的平均单个容积和/或优选的前体胶囊10个数的方案，半峰宽更窄，发光强度更大。
进一步的，通过实施例1和实施例3可知，采用本申请的方法制得的核壳量子点材料，能够达到与单层量子点材料相近的半峰宽，且其发光强度更大。

Claims (12)

  1. 一种通过前体胶囊制备量子点材料的方法，其特征在于，包括：
    将前体胶囊和第二前体、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的第一前体；
    将所述混合液进行升温，所述升温使得所述壳体发生破裂而释放出所述第一前体，并使得所述第一前体和所述第二前体进行反应，得到量子点材料。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述壳体基本不溶于所述溶剂，且所述壳体的熔点不小于所述反应的温度。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述壳体的熔点与所述壳体所包覆的第一前体所参与的反应的温度的差值为0-20℃。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其中，
    所述混合液中含有未被所述壳体包覆的配体和/或配体前体；和/或
    所述混合液中含有包含配体和/或配体前体的前体胶囊。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其中，
    所述前体胶囊的平均单个容积与所述反应的反应体系总体积的比值在1∶50-1∶1000，优选的，所述比值为1∶100-1∶700；和/或，相对于100mL的反应体系，所述前体胶囊的个数在2-100，优选的，所述个数为2-10。
  6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述前体胶囊通过以下过程 制备得到：
    将至少一种所述第一前体与形成对应壳体的单体进行乳液聚合，生成所述前体胶囊；
    或，通过塑料成型工艺制作壳体，再将至少一种所述第一前体注入所述壳体中，得到所述前体胶囊。
  7. 一种量子点材料的制备方法，其特征在于，包括：
    将前体胶囊和含第二元素的第二前体、溶剂混合，得到混合液；其中，所述前体胶囊包括壳体和被所述壳体包覆的含第一元素的第一前体；
    将所述混合液进行升温，所述升温使得所述前体胶囊发生破裂而释放出所述第一前体，并使得所述第一前体和所述第二前体进行反应，得到含所述第一元素和第二元素的量子点材料。
  8. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括：
    所述混合液中还包括掺杂元素前体胶囊，其中掺杂元素前体胶囊包括掺杂元素壳体和被其包覆的掺杂元素前体，和/或
    所述混合液中还包括未被所述壳体包覆的掺杂元素前体；
    且，所述升温还使得所述掺杂元素前体参与所述反应，得到含所述第一元素和第二元素以及掺杂元素的量子点材料。
  9. 一种核壳量子点材料的制备方法，其特征在于，包括：
    将核层前体胶囊、第n壳层前体胶囊、核层第二前体、第n壳层第二前体与溶剂混合，得到混合液；其中，所述核层前体胶囊包括第一壳体和被所述第一壳体包覆的核层第一前体，所述第n壳层前体胶囊包括第n+1 壳体和被所述第n+1壳体包覆的第n壳层第一前体，其中n≥1；
    将所述混合液依次进行第一升温、第n+1升温，其中，所述第一升温使得所述第一壳体发生破裂而释放出所述核层第一前体，并使得所述核层第一前体和所述核层第二前体进行第一反应；所述第n+1升温使得所述第n+1壳体发生破裂而释放出所述第n壳层第一前体，并使得所述第n壳层第一前体和所述第n壳层第二前体进行反应，得到核壳量子点材料。
  10. 一种量子点材料，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得，所述量子点材料的半峰宽在25nm以下。
  11. 一种量子点组合物，其特征在于，包括如权利要求10所述的量子点材料。
  12. 一种量子点器件，其特征在于，包括如权利要求10所述的量子点材料，或如权利要求11所述的量子点组合物。
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