一种量子点及其制备方法转让专利

申请号 : CN201910245760.1

文献号 : CN109929559B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 赵治强郭海清王永红

申请人 : 北京北达聚邦科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种量子点及其制备方法,该量子点包括量子点核及包裹于所述量子点核上的若干量子点壳层,所述量子点核与相邻量子点壳层之间设置金属氧化物层,相邻量子点壳层之间或者最外层的量子点壳层上均设置金属氧化物层。本发明通过使用提供氧化作用的前驱体,在量子点核与壳表面都生成金属氧化物层,使量子点无论核还是每层壳都得到了有效的保护,阻隔水气、氧气等对量子点核壳的侵蚀,从而提高量子点的稳定性。使用该量子点制备量子点膜,在不使用阻水隔氧膜情况下,量子点膜在高温、高湿环境下依然保持良好的稳定性,减弱了对昂贵的阻水隔氧膜的依赖,减小成本,对量子点在显示、照明等领域的应用具有重要的意义。

权利要求 :

1.一种量子点,包括量子点核及包裹于所述量子点核上的若干量子点壳层,其特征在于所述量子点核与相邻量子点壳层之间设置金属氧化物层,所述量子点壳层的厚度为1-

3nm;所述金属氧化物层的厚度为0.01-0.4nm;所述量子点核的直径为1-15nm;

上述量子点的制备方法,具体步骤如下:

1)制备量子点核溶液,所述量子点核溶液的浓度为5-15g/L;

2)向所述量子点核溶液中加入前驱体,进行第一反应,在量子点核外形成金属氧化物层,形成量子点核/金属氧化物层,所述第一反应的反应温度为110-130℃,反应时间为0.5-

1h;

3)在所述量子点核/金属氧化物层的金属氧化物层上形成量子点壳层,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层;

4)再次向量子点核/金属氧化物层/量子点壳层中加入前驱体,进行第二反应,所述第二反应的反应温度为110-130℃,反应时间为1-2h,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层;

其中,所述前驱体由过氧化物或长链醇类与十八烯组成,所述过氧化物或长链醇类在前驱体中的浓度为5-20mmol/L。

2.根据权利要求1所述的量子点,其特征在于,

所述金属氧化物层为氧化锌层。

3.根据权利要求2所述的量子点,其特征在于,所述量子点核是由II-VI族、III-V族元素构成的梯度合金结构,所述量子点核的组成为CdZnSeS、CdZnS、CdZnSe、ZnSe、CdZnTe和InZnP中的任一种;

所述量子点壳层的材料由II-VI族元素构成,所述量子点壳层为ZnS、ZnSe、ZnTe和ZnSeS中的任一种。

4.一种量子点的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

1)制备量子点核溶液,所述量子点核溶液的浓度为5-15g/L;

2)向所述量子点核溶液中加入前驱体,进行第一反应,在量子点核外形成金属氧化物层,形成量子点核/金属氧化物层,所述第一反应的反应温度为110-130℃,反应时间为0.5-

1h;

3)在所述量子点核/金属氧化物层的金属氧化物层上形成量子点壳层,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层;

4)再次向量子点核/金属氧化物层/量子点壳层中加入前驱体,进行第二反应,所述第二反应的反应温度为110-130℃,反应时间为1-2h,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层;

其中,所述量子点壳层的厚度为1-3nm;所述金属氧化物层的厚度为0.01-0.4nm;所述量子点核的直径为1-15nm;

所述前驱体由过氧化物或长链醇类与十八烯组成,所述过氧化物或长链醇类在前驱体中的浓度为5-20mmol/L。

5.根据权利要求4所述的量子点的制备方法,其特征在于,所述过氧化物为有机或无机过氧化物,为过氧化氢、过氧化锌、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基和过氧化二异丙苯的任意1种或1种以上;所述长链醇类为壬醇、癸醇、辛醇、十一醇、十二醇、十四醇、十六醇和十八醇的任意1种或1种以上。

说明书 :

一种量子点及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及纳米半导体材料制备领域,具体涉及一种量子点及其制备方法。

背景技术

[0002] 量子点,又称为荧光半导体纳米晶,由于三个维度尺寸都在纳米级,所以是一种准零维纳米材料。其显著的量子限域效应导致其受激发后可以发射荧光,通过改变尺寸大小能够调节发射波长,使其具有连续分布的发射光谱。基于显著的量子效应和窄峰宽,量子点在太阳能电池、显示器件、照明和生物标记等领域具有广泛的应用前景。全球顶尖的化学专家,浙江大学教授彭笑刚说过,量子点是人类至今发现的最好发光材料。目前,全球各电视机厂商、面板厂商、膜制造企业、量子点材料企业都在积极布局量子点显示领域,国外如三星、陶氏化学等,国内如TCL、海信、康得新、台湾华宏、纳晶科技、激智科技等。众所周知,量子点材料在水、氧、高温、高湿环境下光学性能容易出现不同程度的减弱现象,因此目前市场上大部分量子点膜的最外层需要使用昂贵的阻隔膜对发光层(即量子点)进行保护,这就导致量子点膜的成本居高不下。同样的,量子点封装也因量子点材料的不稳定因素而无法在商业上大规模推广使用。因此提高量子点材料的稳定性对量子点材料的应用具有很大的推进作用。
[0003] 提高量子点稳定性的方法有很多,最常见的方法是包覆法,即在量子点表面包覆一层或数层保护层。如公开号为US20160017099Al的美国专利采用包覆有机硅配体的方式提高量子点的稳定性。相似的中国专利文献CN107163946A的专利用有机硅氧烷等与量子点混合,经干燥固化并粉碎后得到耐高温疏水性量子点-聚硅氧烷复合物。中国专利文献CN105779968公布了一种在量子点表面采用原子层沉积技术沉积纳米或亚微米厚度的金属氧化物薄膜;中国专利文献CN105802614A是将制备好的量子点材料与高比表面积的纳米金属氧化物进行混合,或者将高比表面积的纳米金属氧化物添加到所用的阳离子前驱体与阴离子前驱体中制备量子点,中国专利文献CN108285792具有类似方法,在量子点合成过程中加入金属氧化物。一些专利同时包覆金属氧化物与二氧化硅材料,如中国专利文献CN107541203A。以上种种方案都有一定的局限性或者工艺繁杂,如包覆有机配体以形成聚合物层包覆量子点,此方案得到的量子点材料很可能导致溶解性降低,进一步影响材料的应用;而在量子点上直接引入金属氧化物,金属氧化物表面没有配体,与量子点表面的结合作用不明,在量子点分散过程中容易造成脱落。中国专利文献CN109321252A使用氧化剂对量子点进行处理,在其表面生成氧化物,得到氧化物包覆的量子点,但是核壳型量子点结构的稳定性不仅仅与最外层的壳层有关,还与量子核与壳之前结构有关。目前报道的II-VI族量子点核外面的壳层中负离子结构为VI族的S、Se、Te,但适当加入O,构成氧化物层,对于量子点的稳定性有极大影响。

发明内容

[0004] 因此,本发明要解决的技术问题在于现有技术中量子点稳定性差的缺陷,从而提供了一种稳定性好的量子点及其制备方法。
[0005] 为此,本发明公开一种量子点,包括量子点核及包裹于所述量子点核上的若干量子点壳层,所述量子点核与相邻量子点壳层之间设置金属氧化物层,所述量子点相邻量子点壳层之间或者最外层的量子点壳层上均设置金属氧化物层。
[0006] 其中,量子点壳层的厚度为1-3nm;
[0007] 所述金属氧化物层的厚度为0.01-0.4nm;
[0008] 所述量子点核的直径为1-15nm。
[0009] 优选的,所述金属氧化物层为氧化锌层。
[0010] 进一步的,所述量子点包括并不限于量子点核/金属氧化物/量子点壳层/金属氧化物层、量子点核/金属氧化物/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层、量子点核/金属氧化物/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层中的任一种。
[0011] 进一步的,所述量子点核是由II-VI族、III-V族元素构成的梯度合金结构,所述量子点核的组成包括并不限于CdZnSeS、CdZnS、CdZnSe、ZnSe、CdZnTe和InZnP中的任一种。所述量子点壳层的材料由II-VI族元素构成,所述量子点壳层包括并不限于ZnS、ZnSe、ZnTe和ZnSeS中的任一种。
[0012] 此外,本发明还公开了所述量子点的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
[0013] 1)制备量子点核溶液;
[0014] 2)向所述量子点核溶液中加入前驱体,进行第一反应,在量子点核外形成金属氧化物层,形成量子点核/金属氧化物层;
[0015] 3)在所述量子点核/金属氧化物层的金属氧化物层上形成量子点壳层,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层;
[0016] 4)再次向量子点核/金属氧化物层/量子点壳层中加入前驱体,进行第二反应,制得量子点核/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层。
[0017] 其中,步骤1)中所述量子点核溶液的质量浓度为5-15g/L;步骤2)和步骤4)中所述的前驱体由过氧化物或长链醇类与相应溶剂组成。
[0018] 进一步的,所述过氧化物为有机或无机过氧化物,包括并不限于过氧化氢、过氧化锌、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基和过氧化二异丙苯的任意1种或1种以上;所述长链醇类包括并不限于壬醇、癸醇、辛醇、十一醇、十二醇、十四醇、十六醇和十八醇的任意1种或1种以上;所述相应溶剂为十八烯。
[0019] 优选的,所述过氧化物在前驱体中的浓度为5-20mmol/L。
[0020] 优选的,第一反应的反应温度为110-130℃,反应时间为0.5-1h;所述第二反应的反应温度为110-130℃,反应时间为1-2h。
[0021] 进一步的,步骤4)结束后,可以继续重复步骤2)、步骤3)和步骤4)1-2轮,从而形成量子点核/金属氧化物/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层或量子点核/金属氧化物/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层/量子点壳层/金属氧化物层结构。
[0022] 此外,本发明还公开了一种量子点膜,包括所述量子点。
[0023] 其中,所述量子点膜厚度为60-120μm。
[0024] 此外,本发明还公开了所述量子点膜的制备方法,具体步骤如下:
[0025] 所述的量子点和UV胶体、填充颗粒放入真空脱泡搅拌机中混合均匀后,涂布于基材上制膜,并通过紫外光固化成型,制得量子点膜。
[0026] 优选的,UV胶体、量子点和填充颗粒的质量比为1:0.03-0.04:0.02-0.04。
[0027] 优选地,所述填充颗粒为二氧化硅颗粒。
[0028] 本发明技术方案,具有如下优点:本发明通过使用提供氧化作用的前驱体,直接在量子点核与壳表面生成金属氧化物层,减少因额外包覆增加的工艺流程,同时多次形成金属氧化物层,使量子点无论核还是每层壳都得到了有效的保护,阻隔水气、氧气等对量子点核壳的侵蚀,从而提高量子点的稳定性。制备的材料在高温高湿环境下(65℃/95RH%)超过1000h老化实验,相对普通量子点表现出优异的稳定性能。使用该量子点制备量子点膜,在不使用阻水隔氧膜情况下,量子点膜在高温、高湿环境下依然保持良好的稳定性,减弱了对昂贵的阻水隔氧膜的依赖,减小成本,对量子点在显示、照明等领域的应用具有重要的意义。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
[0030] 图1为本发明实施例制得的量子点结构示意图;
[0031] 图2为本发明实施例制得的量子点TEM电镜图;
[0032] 图3为本发明实施例制得的量子点与参比量子点在65℃/95RH%环境下1008h老化测试曲线图;
[0033] 图4为本发明实施例制得的量子点与参比量子点分别制备成无阻隔膜量子点膜在65℃/95RH%环境下1008h老化测试曲线图。
[0034] 附图标记说明:
[0035] 1-量子点核;2-量子点壳;3-氧化锌层。

具体实施方式

[0036] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
[0037] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0038] 以下具体实施例是对本发明的进一步说明,所举案例并不能列举出本发明的全部实施方式,仅以其中部分实施方式为例进行说明,具体实施例如下:
[0039] 实施例1
[0040] 本发明实施例提供了一种量子点及其制备方法。该量子点的结构如图1所示,该量子点的制备方法包括如下步骤:
[0041] 1)制备量子点核1溶液:
[0042] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0043] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0044] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至120℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度9.6g/L;
[0045] 2)量子点核1外包覆氧化锌层3:
[0046] (d)向上述D溶液中小心并缓慢加入5.0mL浓度为10mmol/L过氧化苯甲酰的十八烯分散液(实验前在手套箱中配置,后面使用方法相同不再说明),在120℃反应30min形成量子点核外氧化锌层,降至室温;
[0047] 3)包覆量子点壳2:
[0048] (e)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,降温至120℃得到溶液E;
[0049] 4)量子点壳2外包覆氧化锌层3:
[0050] (f)向上述E溶液中缓慢加入30mL浓度为10mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在120℃反应1h形成量子点壳外氧化锌层3,降至室温;
[0051] 5)干燥及沉淀:
[0052] (g)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体,经过TEM测试,相应结构如图2所示。
[0053] 实施例2
[0054] 本发明实施例提供了一种量子点及其制备方法。该量子点的制备方法包括如下步骤:
[0055] 1)制备量子点核1溶液:
[0056] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0057] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0058] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至130℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度10.1g/L;
[0059] 2)量子点核1外包覆氧化锌层3:
[0060] (d)向上述D溶液中小心并缓慢加入20.0mL浓度为5mmol/L过氧化苯甲酰的十八烯分散液,在130℃反应30min形成量子点核外氧化锌层,降至室温;
[0061] 3)包覆量子点壳2:
[0062] (e)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,降温至130℃得到溶液E;
[0063] 4)量子点壳2外包覆氧化锌层:
[0064] (f)向上述E溶液中缓慢加入60mL浓度为5mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在130℃反应1.5h形成量子点壳外氧化锌层3,降至室温;
[0065] 5)干燥及沉淀:
[0066] (g)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0067] 实施例3
[0068] 本发明实施例提供了一种量子点及其制备方法。该量子点的制备方法包括如下步骤:
[0069] 1)制备量子点核1溶液:
[0070] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0071] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0072] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至110℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度8.7g/L;
[0073] 2)量子点核1外包覆氧化锌层3:
[0074] (d)向上述D溶液中小心并缓慢加入10.0mL浓度为20mmol/L过氧化苯甲酰的十八烯分散液,在110℃反应30min形成量子点核外氧化锌层,降至室温;
[0075] 3)包覆量子点壳2:
[0076] (e)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,降温至110℃得到溶液E;
[0077] 4)量子点壳2外包覆氧化锌层3:
[0078] (f)向上述E溶液中缓慢加入15mL浓度为20mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在110℃反应2h形成量子点壳外氧化锌层,降至室温;
[0079] 5)干燥及沉淀:
[0080] (g)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0081] 实施例4
[0082] 本发明实施例提供了一种量子点及其制备方法。该量子点的制备方法包括如下步骤:
[0083] 1)制备量子点核1溶液:
[0084] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0085] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0086] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至230℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度9.4g/L;
[0087] 2)量子点核1外包覆氧化锌层3:
[0088] (d)向上述D溶液中小心并缓慢加入20.0mL浓度为5mmol/L正辛醇的十八烯溶液,在230℃反应30min形成量子点核外氧化锌层;
[0089] 3)包覆量子点壳2:
[0090] (e)向上述溶液中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,得到溶液E;
[0091] 4)量子点壳2外包覆氧化锌层3:
[0092] (f)向上述E溶液中缓慢加入60mL浓度为5mmol/L正辛醇的十八烯溶液,在230℃反应1h形成量子点壳外氧化锌层,降至室温;
[0093] 5)干燥及沉淀:
[0094] (g)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0095] 实施例5
[0096] 本发明实施例提供了一种量子点及其制备方法。该量子点的制备方法包括如下步骤:
[0097] 1)制备量子点核1溶液:
[0098] (a)在手套箱中将2.5mmol三甲硅烷基膦(10%正己烷溶液)与15mL十八烯充分混合制备前驱体溶液A
[0099] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0100] (c)分别称取3.2mmol氯化铟、15mmol乙酸锌和35mmol十四酸放于三口瓶中,加入60mL十八烯在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液C并降至室温,将A前驱体快速加入到C溶液中,并伴以强力搅拌,迅速升温到300℃反应10min,降温至120℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度为6.8g/L;
[0101] 2)量子点核1外包覆氧化锌层3:
[0102] (d)向上述D溶液中缓慢加入20.0mL浓度为5mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在120℃反应30min形成量子点核外氧化锌层,降至室温;
[0103] 3)包覆量子点壳2:
[0104] (e)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h形成硫化锌壳层结构,降温至120℃得到溶液E;
[0105] 4)量子点壳2外包覆氧化锌层3:
[0106] (f)向上述E溶液中缓慢加入60mL浓度为5mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在120℃反应1h形成量子点壳外氧化锌层,降至室温;
[0107] 5)干燥及沉淀:
[0108] (g)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0109] 对比例1
[0110] 本对比例提供了一种量子点及其制备方法。同实施例2,唯一不同之处在于,缺少实施例2中的量子点核外包覆氧化锌层的步骤:
[0111] 1)制备量子点核溶液:
[0112] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0113] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0114] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至130℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度9.8g/L;
[0115] 2)包覆量子点壳:
[0116] (d)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,降温至130℃得到溶液E;
[0117] 3)量子点壳外包覆氧化锌层:
[0118] (e)向上述E溶液中缓慢加入60mL浓度为5mmol/L过氧化苯甲酰十八烯溶液,在130℃反应1.5h形成量子点壳外氧化锌层3,降至室温;
[0119] 4)干燥及沉淀:
[0120] (f)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0121] 对比例2
[0122] 本对比例提供了一种量子点及其制备方法。同实施例2,唯一不同之处在于,缺少实施例2中的量子点核外包覆氧化锌层和量子点壳外包覆氧化锌层两个步骤:
[0123] 1)制备量子点核溶液:
[0124] (a)称取5.0mmol硒粉和12mmol硫粉置于锥形瓶,并加入10mL三丁基膦,超声振荡,得到硒-硫前驱体溶液A;
[0125] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0126] (c)称取1.0mmol氧化镉、20mmol氧化锌置于三口瓶中,加入40mL油酸和60mL十八烯,抽真空加热到150℃,得到镉-锌前驱体溶液C。在氮气保护下,升温至300℃,将A溶液注入到C溶液中,并伴以强力搅拌,反应10min后,降温至130℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度9.8g/L;
[0127] 2)包覆量子点壳:
[0128] (d)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h后形成硫化锌壳层结构,降温至室温;
[0129] 3)干燥及沉淀:
[0130] (e)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0131] 对比例3
[0132] 本对比例提供了一种量子点及其制备方法。同实施例5,唯一不同之处在于,缺少实施例5中的量子点核外包覆氧化锌层和量子点壳外包覆氧化锌层两个步骤:
[0133] 1)制备量子点核溶液:
[0134] (a)在手套箱中将2.5mmol三甲硅烷基膦(10%正己烷溶液)与15mL十八烯充分混合制备前驱体溶液A
[0135] (b)称取15mmol油酸锌固体放入到30mL十八烯中,在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液B;
[0136] (c)分别称取3.2mmol氯化铟、15mmol乙酸锌和35mmol十四酸放于三口瓶中,加入60mL十八烯在惰性环境下加热溶解制备成前驱体溶液C并降至室温,将A前驱体快速加入到C溶液中,并伴以强力搅拌,迅速升温到300℃反应10min,降温至120℃,得到量子点核原液D,量子点核浓度为7.1g/L;
[0137] 2)包覆量子点壳:
[0138] (d)继续升温至230℃,向其中快速加入前驱体溶液B,并缓慢滴加15mmol十二硫醇,反应1h形成硫化锌壳层结构,降温至室温;
[0139] 3)干燥及沉淀:
[0140] (e)在上述反应后的溶液中加入乙醇、甲苯,静置使形成絮状沉淀,离心,去掉上层清液得到沉淀,将沉淀用甲苯溶解,加入乙醇,离心得到沉淀。沉淀物放入真空干燥箱中干燥,得到粉末状的固体。
[0141] 试验例1
[0142] 对实施例1-5及对比例1-3各层平均厚度进行测量,相应的测量结果如下表1所示:
[0143] 表1、实施例1-5及对比例1-3各层平均厚度(单位nm)
[0144]
[0145] 试验例2
[0146] 分别选取实施例1-5的量子点为实验样品,对比例1-3的量子点为实验参比样品,研磨成相同目数的粉末,称取相同质量分别铺平于七个载玻片上,材料面积与厚度保持相同,放置于温度65℃、湿度95RH%的恒温恒湿箱中进行老化,同一时间内取样品进行检测,为准确进行对比,通过以下公式进行数据转换,得到各样品各时段相对初始值的相对比值R。
[0147]
[0148] 其中:
[0149] R为相对比值,表中R1-R5表示实施例1-5的相对比值,R6-R8表示对比例1-3的相对比值; 为样品0h量子产率测试值, 为标准样0h量子产率测试值; 为样品x h量子产率测试值, 为标准样x h量子产率测试值。
[0150] 具体数据如下表2:
[0151] 表2
[0152]
[0153] 注:老化条件为温度65℃、湿度95RH%
[0154] 数据曲线见附图3,从上表及图3可得知:实验例1是量子点材料高温高湿老化实验,从数据分析可知,对比例2和3的量子点在96h衰减程度已经突破10%,至1008h衰减幅度分别接近45%和58%,对比例1和对比例2相比,抗衰减程度有所提高,而实验例1-5中的量子点经过1008h抗衰减程度相对于对比例1-3有很大的提升,其中实验例2抗衰减能力最强。由此可以证明此技术方案制备的量子点在稳定性方面具有一定的优势。
[0155] 试验例3
[0156] 将量子点分别制备成无阻隔膜量子点荧光膜,其中实验样品为实施例2制备的量子点,参比实验样品为对比例2制备的量子点。
[0157] 分别取10g UV胶体、0.35g量子点和0.30g二氧化硅颗粒放入真空脱泡搅拌机中混合均匀,使用逗号涂布的方式在PET基材上制膜,厚度约为100μm,并通过紫外光固化成型,用另外PET膜与固化好的量子点膜覆压成型,得到量子点荧光膜产品。产品放入到65℃/95RH%环境下进行高温高湿老化,数据曲线见附图4,从图4中可以看出,实施例2样品所得量子点荧光膜具有更好的荧光稳定性。
[0158] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。