硅基纳米杂化材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种硅基纳米杂化材料的制备方法，以单晶硅纳米线、碱金属的碲氢化物、镉源化合物和含羧基的水溶性巯基化合物为原料，制备得到硅基纳米杂化材料。本发明采用微波辐射的方法，将所述水溶性巯基化合物中的C＝O键与单晶硅纳米线表面的Si-H键结合，并且将所述晶核中的Cd2+与所述水溶性巯基化合物中的巯基通过S-Cd键结合，从而得到晶核修饰的硅纳米线，晶核生长后得到硅基纳米杂化材料。由于CdTe量子点具有强发光特性，因此本发明制备的硅基纳米杂化材料具有较高的荧光强度。实验结果表明，本发明制备的量子点修饰的硅纳米线的发光效率为10～35％，量子点直径为50纳米。

权利要求

1.一种硅基纳米杂化材料的制备方法，包括以下步骤：将碱金属的碲氢化物、镉源化合物和含羧基的水溶性巯基化合物在水中混合，得到量子点前体溶液；

将单晶硅纳米线与所述量子点前体溶液混合，得到混合溶液；

利用微波辐射将所述混合溶液加热，反应后得到硅基纳米杂化材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属的碲氢化物按如下方法制备：将碱金属的硼氢化物与碲粉置于水中，然后在0～30℃下反应，得到碱金属的碲氢化物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属的碲氢化物为碲氢化钠或碲氢化钾。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镉源化合物为氯化镉、碘化镉、溴化镉、硝酸镉、氧化镉、高氯酸镉、氯酸镉、碘酸镉、硫酸镉、氢氧化镉或碳酸镉。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性巯基化合物为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基乙酸盐、巯基丙酸盐或半胱氨酸。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，镉、水溶性巯基化合物和HTeˉ的摩尔比为1:(1.5～5):(0.3～0.7)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶硅纳米线按如下方法制备：将单晶硅晶片置于硝酸银与氟化氢的混合溶液中，反应后得到单晶硅纳米线。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波辐射温度为80～160℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波辐射功率为15W～1000W。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为3分钟～1小时。

说明书

硅基纳米杂化材料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及纳米材料技术领域，更具体地说，涉及一种硅基纳米杂化材料的制备方法。

背景技术

[0002] 纳米杂化材料是由多种不同结构的纳米材料如纳米颗粒、纳米线和纳米管等结合在一起的纳米材料(L.H.Yu，C.D.Zangmeister，J.G.Kushmerick，Phys.Rev.Lett.2007，98，206803.S.Mann，Nature Mater.2009，8，781-792.；J.E.Macdonald，S.M.Bar，L.Houben，I.Popov，U.Banin，Nature Mater.2010，9，810-815.)。纳米杂化材料可以按照如下方法制备：将具有不同功能、不同结构的纳米材料结合在一起，从而得到具有复合功能的纳米杂化材料(D.J.Maxwell，J.R.Taylor，S.M.Nie，J.Am.Chem.Soc.2002，124，9606-9612.；
A.Wada，S.Tamaru，M.Ikeda，I.Hamachi，J.Am.Chem.Soc.2009，131，5321-5330.；X.H.Peng，J.Y.Chen，J.A.Misewich，S.S.Wong，Chem.Soc.Rev.2009，38，1076-1098.)。

[0003] 另一方面，硅基纳米材料由于具有独特的光学性质、电学性质和化学性得到了科学家的强烈关注和广泛研究(L.Pavesi，L.D.Negro，C.Mazzoleni，G.Franzo，F.Priolo，Nature 2000，408，440-444.；D.D.D.Ma，C.S.Lee，F.C.K.Au，S.Y.Tong，S.T.Lee，Science2003，299，1874-1877.；F.Patolsky，B.P.Timko，G.H.Yu，Y.Fang，A.B.Greytak，G.F.Zheng，C.M.Lieber，Science 2006，313，1100-1104.)。

[0004] 因此，硅基纳米杂化材料由于具有纳米杂化材料和硅基纳米材料的两方面的优点，从而得到了广泛的研究。作为硅基纳米杂化材料的代表，表面修饰金、银、铂等金属纳米颗粒的硅纳米线已被广泛应用于太阳能电池、催化、化学、生物传感器等各个领域(M.Lv，S.Su，Y.He，Q.Huang，W.B.Hu，D.Li，C.H.Fan，S.T.Lee，Adv.Mater.2010，22，5463-5467.；Y.He，C.H.Fan，S.T.Lee，Nano Today 2010，5，282-295.)。

[0005] 但是，目前硅基纳米杂化材料的种类比较单一，并且，现有技术制备的表面修饰金属纳米颗粒的硅纳米线的荧光强度较低，从而限制了硅基纳米杂化材料的发展和应用。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硅基纳米杂化材料的制备方法，制备得到具有较高的荧光强度的荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0007] 本发明提供一种硅基纳米杂化材料的制备方法，包括以下步骤：

[0008] 将碱金属的碲氢化物、镉源化合物和含羧基的水溶性巯基化合物在水中混合，得到量子点前体溶液；

[0009] 将单晶硅纳米线与所述量子点前体溶液混合，得到混合溶液；

[0010] 利用微波辐射将所述混合溶液加热，反应后得到硅基纳米杂化材料。

[0011] 优选的，所述碱金属的碲氢化物按如下方法制备：

[0012] 将碱金属的硼氢化物与碲粉置于水中，然后在0～30℃下反应，得到碱金属的碲氢化物。

[0013] 优选的，所述碱金属的碲氢化物为碲氢化钠或碲氢化钾。

[0014] 优选的，所述镉源化合物为氯化镉、碘化镉、溴化镉、硝酸镉、氧化镉、高氯酸镉、氯酸镉、碘酸镉、硫酸镉、氢氧化镉或碳酸镉。

[0015] 优选的，所述水溶性巯基化合物为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基乙酸盐、巯基丙酸盐、半胱氨酸或胱氨酸。

[0016] 优选的，镉、水溶性巯基化合物和HTe-的摩尔比为1∶(1.5～5)∶(0.3～0.7)。

[0017] 优选的，所述单晶硅纳米线按如下方法制备：

[0018] 将单晶硅晶片置于硝酸银与氟化氢的混合溶液中，反应后得到单晶硅纳米线。

[0019] 优选的，所述微波辐射温度为80～160℃。

[0020] 优选的，所述微波辐射功率为15W～1000W。

[0021] 优选的，所述反应时间为3分钟～1小时。

[0022] 本发明提供一种硅基纳米杂化材料的制备方法，以单晶硅纳米线、碱金属的碲氢化物、镉源化合物和含羧基的水溶性巯基化合物为原料，制备得到硅基纳米杂化材料。在硅2+ 2-
基纳米杂化材料的制备过程中，Cd 和Te 经Ostwald晶核熟化机制形成CdTe量子点的晶核。由于单晶硅纳米线的内部及表面均存在大量的Si-H键，因此，本发明采用微波辐射的方法，将所述水溶性巯基化合物中的C＝O键与单晶硅纳米线表面的Si-H键结合，并且将
2+
所述晶核中的Cd 与所述水溶性巯基化合物中的巯基通过S-Cd键结合，从而得到晶核修饰的硅纳米线，晶核生长后得到CdTe量子点修饰的硅纳米线，即硅基纳米杂化材料。由于CdTe量子点具有强发光特性，因此本发明制备的硅基纳米杂化材料具有较高的荧光强度。
此外，本发明制备的CdTe量子点修饰的硅纳米线丰富了硅基纳米杂化材料的种类。实验结果表明，本发明制备的量子点修饰的硅纳米线的发光效率为10～35％，量子点直径为50纳米。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为本发明实施例1制备的硅基纳米杂化材料的扫描电镜图片；

[0025] 图2为本发明实施例1制备的硅基纳米杂化材料的透射电镜图片；

[0026] 图3为本发明实施例1制备的硅基纳米杂化材料的紫外-荧光光谱。

具体实施方式

[0027] 本发明公开了一种硅基纳米杂化材料的制备方法，包括以下步骤：

[0028] 将碱金属的碲氢化物、镉源化合物、含羧基的水溶性巯基化合物在水中混合，得到量子点前体溶液；

[0029] 将单晶硅纳米线与所述量子点前体溶液混合，得到混合溶液；

[0030] 利用微波辐射将所述混合溶液加热，反应后得到硅基纳米杂化材料。

[0031] 本发明中，所述碱金属的碲氢化物优选按照如下方法制备：将碱金属的硼氢化物与碲粉置于水中，然后在0～30℃下反应，得到碱金属的碲氢化物。在上述制备过程中，所述碱金属的硼氢化物与碲粉发生了氧化还原反应，从而生成了碱金属的碲氢化物。所述反应温度优选为5～25℃，更优选为10～20℃。所述碱金属的硼氢化物与碲粉的摩尔比优选为(1.5～5)∶1，更优选为(2～5)∶1，最优选为(2.5～4)∶1。上述反应温度优选为5～25℃，更优选为10～20℃。所述反应时间优选为7～30小时，更优选为9～25小时，最优选为12～20小时。其中，所述碱金属的碲氢化物优选为碲氢化钠或碲氢化钾。

[0032] 所述镉源化合物包括但不限于镉盐、镉的氧化物或镉的氢氧化物，优选为氯化镉、碘化镉、溴化镉、硝酸镉、氧化镉、高氯酸镉、氯酸镉、碘酸镉、硫酸镉、氢氧化镉或碳酸镉。在所述量子点前体溶液中，所述镉源化合物的摩尔浓度优选为0.0005～0.1mol/L，更优选为0.005～0.1mol/L，最优选为0.05～0.1mol/L。本发明中所述水溶性巯基化合物优选为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基乙酸盐、巯基丙酸盐、半胱氨酸或胱氨酸。

[0033] 按照本发明，所述将碱金属的碲氢化物、镉源化合物、含羧基的水溶性巯基化合物在水中混合得到量子点前体溶液具体可以为：将镉源化合物与含羧基的水溶性巯基化合物溶液混合，然后调节pH值至7～13，通入氮气，在充分搅拌条件下与碱金属的碲氢化物混合，得到量子点前体溶液。

[0034] 本发明中，镉、水溶性巯基化合物和HTe-的摩尔比优选为1∶(1.5～5)∶(0.3～0.7)，更优选为1∶(2～5)∶(0.4～0.7)，最优选为1∶(2～4)∶(0.4～0.6)。本发明中单晶硅纳米线可以采用本领域技术人员熟知的方法制备，优选采用氟化氢辅助刻蚀方法制备，具体为：将单晶硅晶片置于硝酸银和氟化氢的混合溶液中，反应后得到单晶硅纳米线。所述硝酸银溶液的摩尔浓度为0.1～1M，优选为0.5～1M；所述氟化氢溶液的质量浓度为10～40％，优选为15～35％。所述硝酸银和氟化氢体积比优选为1∶(0.01～
0.5)，更优选为1∶(0.05～0.5)。所述反应时间优选为2分钟～1小时，更优选为10分钟～1小时，最优选为20分钟～40分钟。所述硅晶片优选为电阻率为0.01～20Ω＊cm的p型硅晶片或电阻率为0.01～20Ω＊cm的n型硅晶片，其中，电阻率与制备得到的纳米线的质量相关。

[0035] 按照本发明，所述将单晶硅晶片置于硝酸银和氟化氢的混合溶液中后，优选缓慢振荡一定时间，从而使其充分反应。根据电化学反应原理，银离子首先被单晶硅晶片表面的Si-H键还原为银纳米颗粒，然后进一步被氟化氢刻蚀从而形成单晶硅纳米线阵列。此外，本发明还优选包括：利用超声可以将单晶硅纳米线从硅片中超声下来，离心分离，然后将制备的单晶硅纳米线分散于0.5～5ml的水溶液中，得到纳米线前体溶液。本发明也可以采用将所述纳米线前体溶液与所述量子点前体溶液混合的方式得到混合溶液。

[0036] 此外，本发明还优选包括：将所述单晶硅晶片置于丙酮溶液中超声清洗，利用水清洗后置于浓硫酸与双氧水的混合溶液中，清水清洗，得到干净的硅片；然后将所述干净的硅片置于氟化氢溶液中反应。所述氟化氢溶液的质量浓度为10～40％，优选为15～35％。所述浓硫酸和双氧水体积比优选为1∶(0.1～0.8)，更优选为1∶(0.2～0.6)。上述处理过程中，浓硫酸与双氧水用于除去所述单晶硅晶片表面的污染杂质，但是由于浓硫酸与双氧水具有强氧化作用，在单晶硅晶片表面形成氧化层，因此，本发明优选将将所述干净的硅片置于氟化氢溶液中反应，除去覆盖在硅表面的氧化层。

[0037] 所述微波辐射温度优选为80～160℃，更优选为90～150℃，最优选为100～140℃。所述微波辐射功率优选为15W～1000W，更优选为50W～800W，最优选为200W～
500。所述反应时间优选为3分钟～1小时，更优选为10～50分钟，最优选为20～40分钟。

[0038] 在硅基纳米杂化材料的制备过程中，量子点前体溶液中Cd2+离子和Te2-离子经Ostwald晶核熟化机制形成CdTe量子点的晶核。并且，由于单晶硅纳米线的内部及表面均存在大量的Si-H键，因此，与现有技术相比，本发明采用微波辐射的方法，将所述水溶性巯2+
基化合物中的C＝O键与单晶硅纳米线表面的Si-H键结合，并且将所述晶核中的Cd 与所述水溶性巯基化合物中的巯基通过S-Cd键结合，从而得到晶核修饰的单晶硅纳米线，晶核生长后得到CdTe量子点修饰的单晶硅纳米线，即硅基纳米杂化材料。由于CdTe量子点具有强发光特性，因此本发明制备的硅基纳米杂化材料具有较高的荧光强度，此外，本发明制备的CdTe量子点修饰的硅纳米线丰富了硅基纳米杂化材料的种类。在所述得到硅基纳米杂化材料的步骤中，根据量子尺寸效应，通过适当延长反应时间，可增加量子点尺寸，从而制备得到黄色荧光硅纳米线和红色荧光硅纳米线等。

[0039] 为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

[0040] 实施例1

[0041] 步骤(1)制备硅纳米线

[0042] 将反应面积为2cm2、电导率为5Ω的p型单晶硅晶片加入适量的丙酮，在40Hz功率为下超声清洗10分钟，用超纯水冲洗3次，再将所述硅晶片放入20ml体积比为3∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡30分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0043] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶1的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中3分钟，取出后再放入体积比为1∶1的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应10分钟，得到硅纳米线阵列；

[0044] 将所述硅纳米线阵列在60Hz功率为下超声30分钟，在6000rpm/min条件下离心分离15分钟后收集沉淀，再将所述沉淀分散于0.5ml超纯水中，即得到硅纳米线前体溶液；

[0045] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0046] 将30.9毫克NaBH4固体和42.5毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，然后加入1毫升水，于18摄氏度下反应10个小时后，得到NaHTe溶液；

[0047] 将6毫克CdCl2溶于20毫升水中，然后加入0.008毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至9，然后注入0.06毫升上述制备的NaHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0048] 步骤(3)修饰荧光量子点修饰的硅纳米线

[0049] 将步骤(1)制备得到的硅纳米线前体溶液加入步骤(2)制备的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0050] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率为120W，加热温度为150℃，反应时间为5min，得到荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0051] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为35％，量子点直径为80纳米，硅纳米线长度为800纳米。

[0052] 实施例2

[0053] 步骤(1)制备硅纳米线

[0054] 将反应面积为3cm2、电导率为0.05Ω的p型硅晶片加入适量的丙酮，在60Hz功率为下超声清洗15分钟，用超纯水冲洗3次，再将硅晶片放入20ml体积比为4∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡30分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0055] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶0.8的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中浸泡3分钟，取出后再放入体积比为1∶1的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应8分钟，得到硅纳米线阵列；

[0056] 将所述硅纳米线阵列在60Hz功率为下超声30分钟，在8000rpm/min条件下离心分离15分钟后收集沉淀，再将所述沉淀分散于0.5ml超纯水，得到硅纳米线前体溶液；

[0057] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0058] 将40毫克NaBH4固体和45.6毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，然后加入1毫升水，于10摄氏度下反应12个小时后，得到NaHTe溶液；

[0059] 将4.2毫克CdCl2溶于20毫升水，加入0.006毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至8.4，然后注入0.04毫升NaHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0060] 步骤(3)修饰荧光硅纳米线

[0061] 将步骤(1)制备得到的硅纳米线前体溶液加入步骤(2)中制备的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0062] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率为80W，加热温度为130℃，反应时间为10min，得到荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0063] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为20％，量子点直径为50纳米，硅纳米线长度为1000纳米。

[0064] 实施例3

[0065] 步骤(1)制备硅纳米线

[0066] 将反应面积为3.5cm2、电导率为5Ω的n型硅晶片加入适量的丙酮，在100Hz功率为下超声清洗12分钟，用超纯水冲洗3次，再将硅晶片放入15ml体积比为3.5∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡35分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0067] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶1.2的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中5分钟，取出后再放入体积比为1∶1.3的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应6分钟，得到硅纳米线阵列；

[0068] 将所述硅纳米线阵列在100Hz功率为下超声20分钟，在7000rpm/min条件下离心分离20分钟后收集沉淀，再将所述沉淀分散于1ml超纯水即得到硅纳米线前体溶液；

[0069] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0070] 将37毫克KBH4固体和30.2毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，加入1毫升水，于0摄氏度下反应24个小时后，得到KHTe溶液；

[0071] 将3.7毫克CdCl2溶于10毫升水，加入0.005毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至8.0，注入0.03毫升KHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0072] 步骤(3)修饰荧光硅纳米线

[0073] 将步骤(1)中制备的硅纳米线溶液加入步骤(2)中制备的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0074] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率为60W，反应温度为120℃，反应时间为20min，得到荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0075] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为35％，量子点直径为100纳米，硅纳米线长度为1500纳米。

[0076] 实施例4

[0077] 步骤(1)制备硅纳米线

[0078] 将反应面积为2.5cm2、电导率为0.02Ω的n型硅晶片加入适量的丙酮，在80Hz功率为下超声清洗18分钟，用超纯水冲洗3次，再将硅晶片放入20ml体积比为2.5∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡30分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0079] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶1的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中5分钟，取出后放入体积比为1∶1.5的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应10分钟，得到硅纳米线阵列；

[0080] 将所述硅纳米线阵列在100Hz功率为下超声30分钟，在9000rpm/min条件下离心分离30分钟后收集沉淀，再将所述沉淀分散于0.6ml超纯水中，得到硅纳米线前体溶液；

[0081] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0082] 将32毫克KBH4固体和27.8毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，加入1毫升水，于5摄氏度下反应16个小时后，得到KHTe溶液；

[0083] 将3.8毫克CdCl2溶于20毫升水，加入0.015毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至8.2，注入0.02毫升KHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0084] 步骤(3)修饰荧光硅纳米线

[0085] 将步骤(1)制备得到的硅纳米线前体溶液加入步骤(2)制备得到的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0086] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率为70W，反应温度为160℃，反应时间为8min，得到荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0087] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为32％，量子点直径为95纳米，硅纳米线长度为1800纳米。

[0088] 实施例5

[0089] 步骤(1)制备硅纳米线

[0090] 将反应面积为1cm2、电导率为10Ω的p型硅晶片加入适量的丙酮，在80Hz功率为下超声清洗15分钟，用超纯水冲洗3次，再将硅晶片放入20ml体积比为3∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡30分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0091] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶1.3的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中浸泡3分钟，取出后再放入体积比为1∶1.1的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应10分钟，得到硅纳米线阵列；

[0092] 将所述硅纳米线阵列在90Hz功率为下超声20分钟，在6000rpm/min条件下离心分离15分钟收集沉淀，再将所述沉淀分散于0.3ml超纯水，得到硅纳米线前体溶液。

[0093] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0094] 将35.5毫克NaBH4固体和47.6毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，加入1.5毫升水，于20摄氏度下反应6个小时后，得到NaHTe溶液；

[0095] 将2.3毫克CdCl2溶于10毫升水，加入0.007毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至7.8，注入0.025毫升NaHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0096] 步骤(3)修饰荧光硅纳米线

[0097] 将步骤(1)制备得到的硅纳米线前体溶液加入步骤(2)中制备的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0098] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率为60W，反应温度为100℃，反应时间为20min，得到荧光量子点修饰的硅纳米线。

[0099] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为25％，量子点直径为70纳米，硅纳米线长度为1200纳米。

[0100] 实施例6

[0101] 步骤(1)制备硅纳米线

[0102] 将反应面积为2.5cm2、电导率为5Ω的n型硅晶片加入适量的丙酮，在80Hz功率为下超声清洗15分钟，用超纯水冲洗3次，再将硅晶片放入25ml体积比为3.6∶1的98％浓硫酸和30％双氧水混合溶液中，浸泡30分钟后取出硅晶片，并有超纯水再冲洗3次，再将其放入5％氟化氢溶液中浸泡20分钟，得到表面覆盖Si-H键的干净硅晶片；

[0103] 将所述干净硅晶片放入20ml体积比为1∶1的0.005M硝酸银和10％氟化氢混合溶液中浸泡3分钟，取出后再放入体积比为1∶1的10％氟化氢和1％双氧水混合溶液中反应25分钟，得到硅纳米线阵列；

[0104] 将所述硅纳米线阵列在100Hz功率为下超声30分钟，在8000rpm/min条件下离心分离25分钟收集沉淀，再将所述沉淀分散于1ml超纯水，得到硅纳米线前体溶液；

[0105] 步骤(2)制备量子点前体溶液

[0106] 将31毫克NaBH4固体和42.8毫克Te粉放入到一个小的烧瓶中，加入1毫升水，于25摄氏度下反应7个小时后，得到NaHTe溶液；

[0107] 将3.4毫克CdCl2溶于15毫升水，加入0.011毫升巯基乙酸，用0.5摩尔/升的NaOH溶液调节pH至8.1，注入0.036毫升NaHTe溶液，得到量子点前体溶液；

[0108] (3)修饰荧光硅纳米线

[0109] 将步骤(1)制备的硅纳米线溶液加入步骤(2)制备的量子点前体溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；

[0110] 将所述混合溶液进行微波辐射加热，微波功率100W，反应温度为150℃，反应时间为5min，得到荧光硅纳米线。

[0111] 将上述制备的荧光量子点修饰的硅纳米线超声分散到乙醇中进行测试，其发光效率为33％，量子点直径为50纳米，硅纳米线长度为500纳米。

[0112] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。