專利名稱：Ⅱ型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光納米材料的制備方法，特別是一種II型半導(dǎo)體CdTe / CdS 核殼納米材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，用各種方法制成了寬禁帶的II一VI族半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料，由于 量子點(diǎn)具有量子尺寸效應(yīng)、量子限域效應(yīng)、發(fā)射譜線窄、激發(fā)譜線寬等優(yōu)點(diǎn)， 它們在光電器件方面展示出誘人的應(yīng)用前景，如制成光發(fā)射二極管、量子點(diǎn) 激光器、生物探針以及光轉(zhuǎn)換器或調(diào)制器等。自從1998年聶書明等在 《Science》上的有關(guān)CdSe量子點(diǎn)的報(bào)道以來，II_VI、 III一V族半導(dǎo)體納 米材料(CdSe， CdS， CdTe， ZnSe， InP， GaAs等)就極大的引起了國內(nèi)外學(xué) 者的高度重視，在材料的制備上也得到了突飛猛進(jìn)的喜人成績。
然而由于直接合成的CdTe裸核量子點(diǎn)的穩(wěn)定性較差，而且熒光效率較 低，需要進(jìn)行殼層修飾來鈍化CdTe量子點(diǎn)表面，降低無輻射躍遷，從而提高 熒光效率。量子點(diǎn)經(jīng)過I型核殼包覆后由于形成了量子阱結(jié)構(gòu)，發(fā)光效率會(huì) 變大。然而由于I型核殼量子點(diǎn)容易形成雙激子，從而導(dǎo)致俄歇非輻射過程 的發(fā)生，不利于在光電器件中的應(yīng)用。II型量子點(diǎn)則由于不會(huì)產(chǎn)生雙激子的 過程，因而俄歇非輻射過程被大大減少，更適合應(yīng)用于光電器件。此外，由 于CdTe與CdS的晶格適配率低，只有6%，而且體材料的CdTe與CdS的導(dǎo) 帶的能級差很小，只有O. 1 eV，只要CdTe量子點(diǎn)的粒徑小于2.8 nm，使得 CdTe核的導(dǎo)帶能級高于CdS殼的導(dǎo)帶能級，就可以形成II型CdTe/CdS核殼 結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，從而在激光器、量子點(diǎn)LED、太陽能電池等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的制備方法，以獲得II型 核殼結(jié)構(gòu)的CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)材料，更適合應(yīng)用于光電器件的制備。 本發(fā)明CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)的制備方法，包括如下步驟
a. 制備鎘的前驅(qū)體溶液將CdO、硬脂酸和十八碳烯混合加入到容器中， Cd0與硬脂酸的摩爾比為1: 4 1: 6， Cd的摩爾濃度為0.025 mol/l 0. 1 mo1/1，在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌、加熱到180 200 。C，保持2 3分鐘， 然后降至30 50 。C，制得鎘的前驅(qū)體溶液，即硬脂酸鎘溶液；
b. 制備碲的前驅(qū)體溶液將碲粉、三正辛基膦和十八碳烯混合加入密封 容器中，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45 1:90，碲粉的摩爾濃度為12.5 mmo1/1 25腿o1/1，在密封容器中超聲處理20 60分鐘，直至碲粉全部溶 解，制得碲的儲(chǔ)備液，即三正辛基磷化碲溶液；
c. 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入氧化三正辛基膦和十六烷基胺，使得Cd與氧 化三正辛基膦和十六垸基胺的摩爾比為1: G6 32): (50 62)，在氬氣或 氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌并加熱到200 280 。C后，將步驟b所述的碲的前驅(qū)體 溶液立即注入到上述混合溶液中，降至30 50'C，所得的溶液與氯仿互溶， 然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解于氯仿即獲得CdTe量子點(diǎn)溶液;
d. 制備鎘的儲(chǔ)備液將CdO、油酸和十八碳烯混合加入到容器中，CdO與 油酸的摩爾比為l: 6 1: 10， Cd的摩爾濃度為O. 03 mo1/1 0.05 mo1/1， 在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌、加熱到200 250 'C，保持2 3分鐘，然后 降至30 50 °C，獲得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液；
e. 制備硫的儲(chǔ)備液將硫粉和十八碳烯混合加入到容器中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.03 mol/l 0.05 mol/l，攪拌、加熱到140 160 。C，直至硫粉 全部溶解，然后降至30 50 °C，即獲得硫的儲(chǔ)備液；f.將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 120 °C ，緩慢加入步驟d所述的鎘的 儲(chǔ)備液和步驟e所述的硫的儲(chǔ)備液，滴加的速度分別為0.2 ml/2min，最后 冷卻至30 50 °C，即可完成殼的包覆，獲得II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
本發(fā)明利用CdTe和CdS的特殊的性質(zhì)，合成了II型核殼量子點(diǎn)。采用本 發(fā)明，原料安全，價(jià)格低廉，操作簡便，實(shí)驗(yàn)成本低且產(chǎn)物熒光效率高。透 射電鏡，紫外、可見吸收光譜，熒光發(fā)射光譜等方法表征結(jié)果表明，產(chǎn)物有 好的單分散性，熒光效率較高，具有明顯的II型核殼量子點(diǎn)的熒光。可應(yīng)用 于激光器、量子點(diǎn)LED以及太陽能電池等。


圖1為實(shí)施例5所獲得的2. 7 nni CdTe量子點(diǎn)和不同殼層厚度的II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)的歸一化的熒光光譜。
具體實(shí)施例方式
以下通過給出的實(shí)施例對本發(fā)明方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例1
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯,放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20CTC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 'C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2 ml三正辛基膦以及2 ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmol/1 。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六垸基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C取
6樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 375 ml和十八碳烯4. 625 ml，加 入到三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 6， Cd的摩爾濃度為0.04 mo1/1。 在氬氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 °C，保持3分鐘，然后降至50 °C， 制得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到150。C，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50"C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例2
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到200°C，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO 'C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0.625 ml和十八碳烯4.375 ml，加 入到三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 10， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。 在氬氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 。C，保持3分鐘，然后降至50 。C， 制得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到15(TC，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50。C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20(TC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1. 2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO 。C，加熱2小時(shí)后降溫至50 "取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯3. 25 ml,加入 到三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.03mo1/1。在 氬氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 。C，保持3分鐘，然后降至50 。C，
制得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到150。C，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到lOO °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50。C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例4
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20(TC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 'C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 "C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯5. 75 ml，加入 到三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.05mo1/1。在 氬氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 "C，保持3分鐘，然后降至50 °C， 制得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到150。C，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到lOO °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0. 2 ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至5CTC，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例5
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g,及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到200°C，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六垸基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C取互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸O. 5 ml和十八碳烯4.5 ml,加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 t:，保持3分鐘，然后降至5(TC，制 得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到15(TC，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0. 2 ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50"C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例6
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20CTC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 'C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六垸基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0, 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到250 'C，保持3分鐘，然后降至50。C，制 得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0. 04 mol/l。攪拌加熱到150 °C，硫粉全部溶解，然后降至50 °C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0. 2 ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50"C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例7
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20(TC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1 。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C取200810051012. 1
樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取CdO粉末0.0256 g，取油酸0.5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 r，保持3分鐘，然后降至50。C，制
得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0048 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.03mo1/1。攪拌加熱到15(TC，硫粉全部溶解，然后降至5(TC， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至5(TC，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例8
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20CTC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1 。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六垸基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 "C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 。C，保持3分鐘，然后降至5(TC，制
得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 008 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.05mo1/1。攪拌加熱到150。C，硫粉全部溶解，然后降至5(TC， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50'C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例9
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到200°C，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1 。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C,加熱2小時(shí)后降溫至50 "C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 。C，保持3分鐘，然后降至50。C，制
得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到140。C，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50"C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例10
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到200°C，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 'C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 'C,保持3分鐘，然后降至5(TC，制 得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到160。C，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0. 2 ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50'C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例11
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20(TC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1 。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六烷基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 。C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 'C，保持3分鐘，然后降至50'C，制 得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到150'C，硫粉全部溶解，然后降至50"C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50'C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
實(shí)施例12
按以下步驟制備II型CdTe / CdS核殼量子點(diǎn)
1、 稱取CdO粉末0. 0256 g，硬脂酸0. 228 g，及2 ml十八碳烯，放入三 頸瓶內(nèi)，CdO與硬脂酸的摩爾比為1: 4， Cd的摩爾濃度為O. 1 mo1/1。磁力 攪拌的同時(shí)充氬氣，用加熱套加熱到20(TC，保持3分鐘，直至溶液為無色 透明溶液，然后自然降溫至50 °C，制得鎘的前驅(qū)體溶液。
2、 稱取碲粉0.0128 g放入青霉素瓶中，加入2ml三正辛基膦以及2ml 十八碳烯，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為l:45，碲粉的摩爾濃度為25 mmo1/1。 密封后超聲30分鐘左右使碲粉全部溶解，制得碲的前驅(qū)體溶液。
3、 向鎘的前驅(qū)體溶液中加入十六垸基胺3 g，氧化三正辛基膦1.2 g， 使得Cd與TOPO和HDA的摩爾比為1: 16: 62。加熱攪拌到200 。C后立即注 入碲的前驅(qū)體溶液，然后快速降溫至IOO °C，加熱2小時(shí)后降溫至50 "C取樣，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解
于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液，熒光發(fā)射位置在545 nm。
4、 稱取Cd0粉末0. 0256 g，取油酸0. 5 ml和十八碳烯4. 5 ml，加入到 三頸瓶中。CdO與油酸的摩爾比為1: 8， Cd的摩爾濃度為0.04mo1/1。在氬 氣或氮?dú)獯嬖诘臈l件下攪拌加熱到200 t:，保持3分鐘，然后降至50。C，制 得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液。
5、 稱取S粉0. 0064 g和十八碳烯5 ml加入到三頸瓶中，使得硫粉的摩 爾濃度為0.04mo1/1。攪拌加熱到15(TC，硫粉全部溶解，然后降至50。C， 制得硫的儲(chǔ)備液。
6、 將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到120 °C，緩慢加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，滴加 的速度分別為0.2 ml/2min，不同時(shí)間取樣，最后冷卻至50'C，即可完成殼 的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再 溶解于氯仿即制得CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
采用本發(fā)明方法所制得的II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)，熒光效率高。通過 透射電鏡，紫外、可見吸收光譜，熒光發(fā)射光譜等方法表征結(jié)果表明，產(chǎn)物 有好的單分散性，熒光效率較高，具有明顯的II型核殼量子點(diǎn)的熒光。
圖1為實(shí)施例5所獲得的2. 7 nm CdTe和不同殼層厚度的II型CdTe / CdS量子點(diǎn)的歸一化的熒光光譜。其中a為CdTe的熒光光譜，b為1個(gè)殼層 厚度的CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的熒光光譜，c為2個(gè)殼層厚度的CdTe/CdS核 殼量子點(diǎn)的熒光光譜，d為3個(gè)殼層厚度的CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的熒光光譜， e為4個(gè)殼層厚度的CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的熒光光譜。
權(quán)利要求
1.一種II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的制備方法，其特征在于包括以下步驟a.制備鎘的前驅(qū)體溶液將CdO、硬脂酸和十八碳烯混合加入到容器中，CdO與硬脂酸的摩爾比為1∶4～1∶6，Cd的摩爾濃度為0.025mol/1～0.1mol/l，在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌、加熱到180～200℃，保持2～3分鐘，然后降至30～50℃，制得鎘的前驅(qū)體溶液，即硬脂酸鎘溶液；b.制備碲的前驅(qū)體溶液將碲粉、三正辛基膦和十八碳烯混合加入密封容器中，碲粉與三正辛基膦的摩爾比為1∶45～1∶90，碲粉的摩爾濃度為12.5mmol/l～25mmol/l，在密封容器中超聲處理20～60分鐘，直至碲粉全部溶解，制得碲的儲(chǔ)備液，即三正辛基磷化碲溶液；c.向鎘的前驅(qū)體溶液中加入氧化三正辛基膦和十六烷基胺，使得Cd與氧化三正辛基膦和十六烷基胺的摩爾比為1∶(16～32)∶(50～62)，在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌并加熱到200～280℃后將步驟b所述的碲的前驅(qū)體溶液立即注入到上述混合溶液中，降至30～50℃，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解于氯仿獲得CdTe量子點(diǎn)溶液；d.制備鎘的儲(chǔ)備液將CdO、油酸和十八碳烯混合加入到容器中，CdO與油酸的摩爾比為1∶6～1∶10，Cd的摩爾濃度為0.03mol/l～0.05mol/l，在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌、加熱到200～250℃，保持2～3分鐘，然后降至30～50℃，獲得鎘的儲(chǔ)備液，即油酸鎘溶液；e.制備硫的儲(chǔ)備液將硫粉和十八碳烯混合加入到容器中，使得硫粉的摩爾濃度為0.03mol/l～0.05mol/l，攪拌、加熱到140～160℃，直至硫粉全部溶解，然后降至30～50℃，即獲得硫的儲(chǔ)備液；f.將CdTe量子點(diǎn)溶液加熱到100～120℃，加入步驟d所述的鎘的儲(chǔ)備液和步驟e所述的硫的儲(chǔ)備液，滴加的速度分別為0.2ml/2min，最后冷卻至30～50℃，即可完成殼的包覆，所得的溶液與氯仿互溶，然后用甲醇沉化2次，離心收集沉淀，再溶解于氯仿，即獲得II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及熒光納米材料的制備方法，特別是一種II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)的制備方法。首先用CdO、硬脂酸和十八碳烯，在氬氣存在的條件下制得鎘的前驅(qū)體溶液；用碲粉、三正辛基膦和十八碳烯在密封容器中，制得碲的前驅(qū)體溶液；將CdO溶于油酸和十八碳烯中，制得鎘的儲(chǔ)備液；將硫粉溶于十八碳烯中，制得硫的儲(chǔ)備液；向鎘的前驅(qū)體溶液中加入氧化三正辛基膦和十六烷基胺，在氬氣存在的條件下將碲的前驅(qū)體溶液快速注入、降溫，制得CdTe量子點(diǎn)；再取樣純化處理后加入鎘和硫的儲(chǔ)備液，最后冷卻至30～50℃，再用甲醇沉化處理制得II型CdTe/CdS核殼量子點(diǎn)。本發(fā)明操作簡單、成本較低，所獲得的量子點(diǎn)具有典型的II型核殼量子點(diǎn)的光學(xué)特性。
文檔編號(hào)C09K11/88GK101319141SQ20081005101
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者沂 于, 孔祥貴, 孫雅娟, 張友林, 曾慶輝, 趙家龍 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所