一种高荧光率InP/ZnSe/ZnS核壳纳米晶体及其制备方法与流程

文档序号:23992835发布日期:2021-02-20 14:12阅读:229来源:国知局
一种高荧光率InP/ZnSe/ZnS核壳纳米晶体及其制备方法与流程
一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体及其制备方法
技术领域
[0001]
本发明涉及纳米晶体领域,尤其涉及一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体及其制备方法。


背景技术:

[0002]
半导体纳米晶体大部分是一种由ii
b
-vi族或iii-v族元素组成的纳米颗粒,其尺寸为1~10nm的晶粒组成的单相或复相的多晶体,通常也被称为量子点。由于电子和空穴被量子限域,其连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构,受到激发后可以发射出荧光。无机半导体纳米晶体发光的研究已有30年历史,其激发光谱范围宽,发射光谱半高峰窄,斯托克斯位移大,因此单一波长光源可同时激发不同大小的量子点而发出不同颜色的光。而且发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制,调节量子点的尺寸和化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区甚至是紫外区和红外区,具有比有机纳米晶体更好的化学稳定性、光稳定性和更长的荧光寿命,因此在光电领域和生物医药领域具有极大的应用前景。
[0003]
传统的ii
b-vi族cdse/zns、cdse/cds/zns核壳纳米晶体等,虽然其技术发展已经比较成熟,也被广泛应用在量子显色和生物成像领域,但含有cd这一有毒元素的内在缺点,将极大地限制其未来的应用。
[0004]
近年来,do等通过热注入法合成了inp/zns核壳量子点,但其半高宽较大,绿光在40nm以上,红光在60nm以上;且荧光量子效率<60%;此后reiss等通过一锅合成法制备了inp/zns纳米晶,但其稳定性较差,且无法合成600nm以上的红色荧光量子点,在紫外光照射下,发光效率大大降低。上述缺点主要是由于inp的in离子和p离子在结合过程中较难控制,且p离子在空气中特别容易氧化,难以得到半高宽窄、荧光量子效率高的纳米晶体颗粒。
[0005]
因此,现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素:

[0006]
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体及其制备方法,旨在解决现有inp/zns核壳纳米晶体中存在晶格失配、荧光量子效率较低的问题。
[0007]
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0008]
一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,包括步骤:
[0009]
在惰性气氛下,将醋酸铟和棕榈酸混合并加热至145-155℃,得到混合粉料;
[0010]
在真空条件下向所述混合粉料中依次注入十八烯、三(三甲基硅烷基)膦以及三辛基膦,在135-145℃的条件下反应第一预定时间后降至室温,得到第一混合液;
[0011]
将十八烯和醋酸铟混合均匀后抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后进行冷却并加入氟化锌混合得到第二混合液,对所述第二混合液进行清洗后得到inp晶体核溶液;
[0012]
在所述inp晶体核上依次制备znse过渡层以及zns壳层,制得所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0013]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,将十八烯和醋酸铟混合均匀后抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后进行冷却并加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液的步骤包括:
[0014]
将十八烯和醋酸铟混合均匀后调温至215-225℃并抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后得到第一反应液,对所述第一反应液的吸收光谱带的吸收峰值进行检测;
[0015]
当检测到所述第一反应液的吸收光谱带的吸收峰值达到575nm时,则停止反应并冷却至115-125℃,之后加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液,所述inp晶体核为红色基础核。
[0016]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,在所述inp晶体核上依次制备znse过渡层以及zns壳层,制得所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的步骤包括:
[0017]
将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,
[0018]
抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;
[0019]
向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应第四预定时间,再加入se-top反应第五预定时间,制得第四混合液;
[0020]
将所述第四混合液升温至325-335℃熟化10min;降温至310-320℃并通过sila法推注se-top-hf并打入油酸后升温至335-345℃后熟化10min,连续循环3次,制得第五混合液;
[0021]
将所述第五混合液降温至310-320℃后加入十二硫醇,然后升温至345-355℃熟化第六预定时间,清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0022]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,向所述第五混合液中加入十二硫醇,升温至345-355℃熟化第六预定时间,清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体的步骤包括:
[0023]
将所述第五混合液降温至310-320℃后加入十二硫醇;
[0024]
然后升温至345-355℃熟化第六预定时间得到第二反应液,对所第二反应液的发射波长进行检测;
[0025]
当第二反应液的发射波长达到630nm时,则停止反应,对所述第二反应液进行清洗并真空干燥后制得红光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0026]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,将十八烯和醋酸铟混合均匀后抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后进行冷却并加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液的步骤包括:
[0027]
将十八烯和醋酸铟混合均匀后调温至215-225℃并抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后得到第三反应液,对所述第三反应液的吸收光谱带的吸收峰值进行检测;
[0028]
当检测到所述第三反应液的吸收光谱带的吸收峰值达到460nm时,则停止反应并冷却至115-125℃,之后加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液,所述inp晶体核为绿色基
础核。
[0029]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,在所述inp晶体核上依次制备znse过渡层以及zns壳层,制得所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的步骤包括:
[0030]
将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;
[0031]
向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应第四预定时间,再加入se-top反应第五预定时间,制得第四混合液;
[0032]
向所述第四混合液中加入znf
2-ode,反应5-15min;升温至265-275℃再采用sila法推注se;升温至305-315℃推注十二硫醇,制得第五混合液;对所述第五混合液进行清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0033]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,向所述第四混合液中加入znf
2-ode,反应5-15min后升温至265-275℃再采用sila法推注se;升温至305-315℃推注十二硫醇并反应第六预定时间,制得第五混合液;对所述第五混合液进行清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体的步骤包括:
[0034]
向所述第四混合液中加入znf
2-ode,反应5-15min后升温至265-275℃再采用sila法推注se;升温至305-315℃推注十二硫醇并反应第六预定时间制得第五混合液,对所第五混合液的发射波长进行检测;
[0035]
当第五混合液的发射波长达到530nm时,则停止反应,对所述第五混合液进行清洗并真空干燥后制得绿光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0036]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,对所述第二混合液进行清洗后得到inp晶体核溶液的步骤包括:
[0037]
将所述第二混合液用离心管均分,加入乙酸乙酯和乙醇离心;
[0038]
倒掉离心好的溶液然后向离心管中加入正己烷空离;
[0039]
将空离好的溶液倒入新的离心管中,加入乙醇,再次离心;
[0040]
再次倒掉离心的溶液,然后加入正己烷至溶解完成,制得inp晶体核溶液。
[0041]
所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,其中,所述第一预定时间为1-3min;所述第二预定时间为5-25min;所述第三预定时间为3-8min;所述第四预定时间为3-8min;所述第五预定时间为3-8min;所述第六预定时间为20-40min。
[0042]
一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体,其中,
[0043]
采用本发明所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法制得。
[0044]
有益效果:本发明提供了一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,采用两步化学液相合成法进行核壳制备,通过排气和真空处理,有效降低实验中氧等杂质对inp核壳纳米晶体的污染,有利于提高窄半高宽和高质量荧光量子效率,开发出一种znse过渡层包裹inp内核,有效降低inp/zns晶格失配率的同时钝化inp内核表面的悬挂键,能提高荧光量子效率。其红色核在生长znse的同时和之前都加入微量的hf有利于发射波长的调制,并显著提高荧光量子效率,而且大量制备也更加稳定,为工业化生产提供参考。
附图说明
[0045]
图1为本发明一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法较佳实施例的流程图。
[0046]
图2为红色inp内核纳米晶体单倍吸收图片。
[0047]
图3为红色inp内核和inp/znse/zns核壳纳米晶体pl图。
[0048]
图4为绿色inp内核纳米晶体单倍吸收图片。
[0049]
图5为绿色inp内核和inp/znse/zns核壳纳米晶体pl图。
具体实施方式
[0050]
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0051]
请参阅图1,图1为本发明提供的一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法较佳实施例的流程图,如图所示,其包括步骤:
[0052]
s10、在惰性气氛下,将醋酸铟和棕榈酸混合并加热至145-155℃,得到混合粉料;
[0053]
s20、在真空条件下向所述混合粉料中依次注入十八烯、三(三甲基硅烷基)膦以及三辛基膦,在135-145℃的条件下反应第一预定时间后降至室温,得到第一混合液;
[0054]
s30、将十八烯和醋酸铟混合均匀后抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后进行冷却并加入氟化锌混合得到第二混合液,对所述第二混合液进行清洗后得到inp晶体核溶液;
[0055]
s40、在所述inp晶体核上依次制备znse过渡层以及zns壳层,制得所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0056]
本实施例采用三(三甲基硅烷基)膦作为制备inp晶体核的磷前驱体,其半高宽为33~41nm,以所述三(三甲基硅烷基)膦以及醋酸铟分别作为磷前驱体和铟前驱体,可制得具有更高荧光量子效率的inp晶体核,本实施例在制得inp晶体核之后再在其表面依次生长一层znse过渡层和zns壳层。本实施例中,所述znse的带隙介于inp(更小)和zns(更大)之间,因此,所述znse过渡层既可充当inp晶体核与zns壳层之间晶格失配的润滑剂,又充当包裹inp晶体核表面悬挂键钝化层的作用,使得制得的inp/znse/zns核壳纳米晶体具有高荧光量子效率、窄办高宽等优点,又能够解决工业化大生产的技术问题。
[0057]
在一些实施方式中,将十八烯和醋酸铟混合均匀后抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后进行冷却并加入氟化锌,通过调控第二预定时间的反应时长,清洗后可制得发出不同颜色的inp晶体核溶液。
[0058]
在一些具体的实施方式中,将十八烯和醋酸铟混合均匀后调温至215-225℃并抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后得到第一反应液,对所述第一反应液的吸收光谱带的吸收峰值进行检测;当检测到所述第一反应液的吸收光谱带的吸收峰值达到575nm时,则停止反应并冷却至115-125℃,之后加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液,所述inp晶体核为红色基础核。
[0059]
在本实施例中,所述第二预定时间为15-25min,在该反应时间内,生成适当大小的inp晶体核的吸收光谱带的吸收峰值可达到575nm左右,因此可制得红色inp晶体核。
[0060]
在另一些具体的实施方式中,将十八烯和醋酸铟混合均匀后调温至215-225℃并抽真空,在升温至285-295℃后注入所述第一混合液,反应第二预定时间后得到第三反应液,对所述第三反应液的吸收光谱带的吸收峰值进行检测;当检测到所述第三反应液的吸收光谱带的吸收峰值达到460nm时,则停止反应并冷却至115-125℃,之后加入氟化锌,清洗后得到inp晶体核溶液,所述inp晶体核为绿色基础核。
[0061]
在本实施例中,所述第二预定时间为5-15min,在该反应时间内,生成适当大小的inp晶体核的吸收光谱带的吸收峰值可达到460nm左右,因此可制得绿色inp晶体核。
[0062]
在一些实施方式中,所述步骤s40、在所述inp晶体核上依次制备znse过渡层以及zns壳层,制得所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体,具体包括:
[0063]
s41、将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;
[0064]
s42、向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应第四预定时间,再加入se-top反应第五预定时间,制得第四混合液;
[0065]
s43、将所述第四混合液升温至325-335℃熟化10min;降温至310-320℃并通过sila法推注se-top-hf并打入油酸后升温至335-345℃后熟化10min,连续循环3次,制得第五混合液;
[0066]
s45、将所述第五混合液降温至310-320℃后加入十二硫醇,然后升温至345-355℃熟化第六预定时间,清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0067]
在本实施例中,所述inp/znse/zns核壳纳米晶体采用成核与包壳两步法进行制备,是为了避免杂质等持续高温对纳米晶体造成荧光失活现象,本实施例提供的方法能观察到明显的荧光量子效率提高,比传统的inp量子点具有更广的应用价值。在本实施例中,向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应的目的是:通过加入hf溶液是对inp晶体核进行刻蚀,使得其表面更容易朝固定取向生长znse过渡层/zns壳,实验证明,添加微量的hf溶液确实能提高荧光量子效率10-20%。
[0068]
在本实施例中,所述se-top-hf溶液的配制是先配置物质的量浓度为1mol/l的se-top溶液,具体为10mmol se粉和10ml top溶剂,待充分溶解完全后,再向其中加入50μl的hf溶液,其体积比se-top:hf约为200:1。
[0069]
在一些具体的实施方式中,将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应3-8min,然后再加入hf溶液后反应3-8min,再加入se-top反应3-8min,制得第四混合液;将所述第四混合液升温至325-335℃熟化10min;降温至310-320℃并通过sila法推注se-top-hf并打入油酸后升温至335-345℃后熟化10min,连续循环3次,制得第五混合液将所述第五混合液降温至310-320℃后加入十二硫醇;然后升温至345-355℃熟化第六预定时间得到第二反应液,对所第二反应液的发射波长进行检测;当第二反应液的发射波长达到630nm时,则停止反应,对所述第二反应液进行清洗并真空干燥后制得红光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0070]
在本实施例中,所述加入至所述第三混合液中的inp晶体核为红色基础核,所述第六预定时间为25-35min,通过控制第六预定时间的反应时长,从而控制最终制得的inp/znse/zns核壳纳米晶体的大小,在该反应时间内,生成适当大小的inp/znse/zns核壳纳米
晶体的发射波长在630nm左右,因此可制得红光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0071]
在另一些实施方式中,将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应第四预定时间,再加入se-top反应第五预定时间,制得第四混合液;向所述第四混合液中加入znf
2-ode,反应5-15min;升温至265-275℃再采用sila法推注se;升温至305-315℃推注十二硫醇,制得第五混合液;对所述第五混合液进行清洗并真空干燥后制得所述inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0072]
本实施例提供的方法同样能够在inp晶体核表面生成znse过渡层/zns壳层。本实施例向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应第三预定时间,然后再加入hf溶液后反应第四预定时间的目的同样是:通过加入hf溶液是对inp晶体核进行刻蚀,使得其表面更容易朝固定取向生长znse过渡层/zns壳,实验证明,添加微量的hf溶液确实能提高荧光量子效率10-20%。
[0073]
本实施例合成的inp/znse/zns核壳纳米晶体其发射峰波长能包含整个可见光区,但在制备inp晶体核不包含壳的过程中,加入微量含zn、cu、ga和pb等的单质或化合物的粉末,能有效调控波长至红外区和紫外区,且能稳定合成。
[0074]
在本实施例中,所述znf
2-ode溶液制备是5mmol znf2粉末溶解在6mlode溶液中制得。
[0075]
在一些具体的实施方式中,将醋酸锌、十二烷酸、油酸以及十八烯混合并加热至165-175℃,抽真空并降温至105-115℃后,得到第三混合液;向所述第三混合液中加入所述inp晶体核反应5-8min,然后再加入hf溶液后反应5-8min,再加入se-top反应5-8min,制得第四混合液;向所述第四混合液中加入znf
2-ode,反应5-15min后升温至265-275℃再采用sila法推注se;升温至305-315℃推注十二硫醇并反应第六预定时间制得第五混合液,对所第五混合液的发射波长进行检测;当第五混合液的发射波长达到530nm时,则停止反应,对所述第五混合液进行清洗并真空干燥后制得绿光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0076]
在本实施例中,所述加入至所述第三混合液中的inp晶体核为绿色基础核,所述第六预定时间为10-25min,通过控制第六预定时间的反应时长,从而控制最终制得的inp/znse/zns核壳纳米晶体的大小,在该反应时间内,生成适当大小的inp/znse/zns核壳纳米晶体的发射波长在530nm左右,因此可制得绿光inp/znse/zns核壳纳米晶体。
[0077]
在一些实施方式中,对所述第二混合液进行清洗后得到inp晶体核溶液的步骤包括:将所述第二混合液用离心管均分,加入乙酸乙酯和乙醇离心;倒掉离心好的溶液然后向离心管中加入正己烷空离;将空离好的溶液倒入新的离心管中,加入乙醇,再次离心;再次倒掉离心的溶液,然后加入正己烷至溶解完成,制得inp晶体核溶液。
[0078]
具体来讲,室温下将所述第二混合液用离心管均分,但要保证每管溶液不超过10ml,加乙酸乙酯到离心管刻度30ml,再各加10ml乙醇;倒掉离心好的溶液然后向离心管中各加3ml正己烷空离;再取新的离心管,将空离好的溶液一一对应分别倒入新的离心管中;再向新的离心管中加入10ml的乙醇,再次离心;倒掉离心的溶液,然后向离心管中加入2ml的正己烷至溶解完;样品瓶用氮气吹干净,用0.2μm过滤头过滤至样品瓶中,并贴好标签纸。
[0079]
本实施例提供的清洗步骤不仅适用于对inp晶体核进行清洗,还适用于对制得的inp/znse/zns核壳纳米晶体进行清洗。
[0080]
在一些实施方式中,所述第一预定时间为1-3min;所述第二预定时间为5-25min;所述第三预定时间为3-8min;所述第四预定时间为3-8min;所述第五预定时间为3-8min;所述第六预定时间为20-40min。
[0081]
在一些实施方式中,还提供一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体,其中,采用本发明所述高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法制得。
[0082]
下面通过具体实施例对本发明一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法做进一步的解释说明:
[0083]
实施例1
[0084]
一种inp/znse/zns核壳红光纳米晶体的制备方法,其包括以下步骤:
[0085]
1、一步inp/znse/zns核壳红光纳米晶体inp成核:
[0086]
称量粉末醋酸铟(in(ac)3):棕榈酸(pa)摩尔比为0.6mmol:1.8mmol≈1:3于50ml三口烧瓶中,架好在实验平台上排n2或者he等惰性气体,搅拌然后调温至150℃,烧瓶反应待温度上升至60℃,真空排气15min后注入1.0mmol十八烯(ode),再真空抽气15min后向其中注入0.3mmol三(三甲基硅烷基)膦((tms)3p)和0.5ml三辛基膦(top)混合液在140℃反应1.5min后迅速降至室温,用高温针管抽取瓶中所以溶液。
[0087]
另取一个100ml三口烧瓶向其中加入10ml十八烯(ode)和0.15mmol in(ac)3混合均匀后搅拌并调温至220℃真空抽气15min,再升温至290℃快速注入用高温针管抽取的所有溶液,待反应进行15-25min停止,具体效果得结合吸收光谱带吸收峰值达到575nm左右停止,冷却至120℃向其中加入0.05mmol氟化锌(znf2),清洗后,制得红光inp晶体核备用;对所述红光inp晶体核进行光谱吸收测试,结果如图2所示。
[0088]
2、二步inp/znse/zns核壳红光纳米晶体包壳:
[0089]
称取10mmol醋酸锌(zn(ac)3),1.5mmol十二烷酸(la),18mmol油酸(oa),20ml ode于250ml三口烧瓶中,升温至170℃加热搅拌真空抽气30min,尽量颜色澄清,然后降至110℃;向溶液中加入清洗好的红色基础核反应5min,然后向溶液中加入30μl hf溶液后反应5min,再向其中加入0.4ml se-top反应5min;然后升温至330℃,第一次熟化10min;降温至315℃通过sila法推注0.5mlse-top-hf 10min推完并打入0.2ml oa后升温至340℃后熟化10min,并连续循环3次;然后降温至315℃推0.5ml的十二硫醇(ddt),然后升温至350℃熟化30min待其发射波长到达630nm左右停止;最后清洗核壳,真空干燥后向inp/znse/zns核壳红色纳米颗粒中加入正辛烷(oct)配制所需纳米颗粒浓度,4℃下密封保存;所述oct用来保存inp/znse/zns核壳红光纳米晶体,在不影响纳米晶性能的前提下能延长保存时间。对所述inp/znse/zns核壳红光纳米晶体以及红光inp晶体核进行pl测试,其结果如图3所示。
[0090]
实施例2
[0091]
一种inp/znse/zns核壳绿光纳米晶体的制备方法,其包括以下步骤:
[0092]
1、一步inp/znse/zns核壳绿光纳米晶体inp成核:
[0093]
称量粉末醋酸铟(in(ac)3):棕榈酸(pa)摩尔比为0.6mmol:1.8mmol≈1:3于50ml三口烧瓶中,架好在实验平台上排n2或者he等惰性气体,搅拌然后调温至150℃,烧瓶反应待温度上升至60℃,真空排气15min后注入1.0mmol十八烯(ode),再真空抽气15min后向其中注入0.4mmol三(三甲基硅烷基)膦((tms)3p)和0.5ml三辛基膦(top)混合液在140℃反应1.5min后迅速降至室温,用高温针管抽取瓶中所以溶液。
[0094]
另取一个100ml三口烧瓶向其中加入15ml十八烯(ode)搅拌并调温至220℃真空抽气15min,再升温至290℃快速注入用高温针管抽取的所有溶液,待反应进行5-15min停止,具体效果得结合吸收光谱带吸收峰值达到460nm左右停止,冷却至120℃向其中加入0.05mmol氟化锌(znf2),清洗后制得绿光inp晶体核备用。对所述绿光inp晶体核进行光谱吸收测试,结果如图4所示。
[0095]
2、二步inp/znse/zns核壳绿光纳米晶体包壳:
[0096]
称取5mmol醋酸锌(zn(ac)3),1.5mmol十二烷酸(la),18mmol油酸(oa),20ml ode于250ml三口烧瓶中,升温至170℃加热搅拌真空抽气30min,尽量颜色澄清,然后降至110℃;向溶液中加入清洗好的绿色基础核反应5min,然后向溶液中加入30μl hf溶液后反应5min,再向其中加入0.4ml se-top反应5min,再向其加入0.2ml的znf
2-ode,反应10min;升温至270℃sila法推注2.0ml的se且10min推完;升温至310℃推0.5ml的ddt,10min推完;待其发射波长到达530nm左右停止,最后清洗inp/znse/zns核壳纳米晶体,真空干燥后向inp/znse/zns核壳纳米颗粒中加入oct配制所需纳米颗粒浓度,4℃下密封避光保存。对所述inp/znse/zns核壳绿光纳米晶体以及绿光inp晶体核进行pl测试,其结果如图5所示。
[0097]
上述实施例1和实施例2制得的红色inp/znse/zns核壳纳米晶体和绿色inp/znse/zns核壳纳米晶体的成核和包壳的步骤是单倍的用量,后续通过同等加大用量实现双倍及四倍的稳定性,并验证红色发射峰630nm左右,半高宽小于40nm,绿色发射峰530nm,半高宽33nm左右,其荧光量子效率大幅提高接近90%。
[0098]
综上所述,本发明提供了一种高荧光率inp/znse/zns核壳纳米晶体的制备方法,采用两步化学液相合成法进行核壳制备,通过排气和真空处理,有效降低实验中氧等杂质对inp核壳纳米晶体的污染,有利于提高窄半高宽和高质量荧光量子效率,开发出一种znse过渡层包裹inp内核,有效降低inp/zns晶格失配率的同时钝化inp内核表面的悬挂键,能提高荧光量子效率。
[0099]
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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