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InP量子點及其制備方法與流程

文檔序號:12164962閱讀:1049來源:國知局
InP量子點及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及量子點材料領(lǐng)域,具體而言,涉及一種InP量子點及其制備方法。



背景技術(shù):

量子點是由數(shù)百到數(shù)千個原子組成的半導體納米晶,其粒徑小于或接近激子波爾半徑。由于量子限域效應的影響,使其具有優(yōu)良的發(fā)光性能,比如量子點材料具有發(fā)光波長可調(diào)、發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,在顯示、照明、生物及太陽能電池等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

隨著研究的深入,量子點技術(shù)已經(jīng)逐漸地從實驗室開發(fā)走向產(chǎn)品應用,將改變?nèi)藗兾磥淼纳罘绞?。近年來,對于CdSe、CdS等II-VI族量子點材料的研究取得了極大的進展,包括其制備、表面修飾和應用等。然而,上述材料所含的重金屬元素Cd對環(huán)境和人體都有較大的毒害作用,且不易通過代謝排出體外,在生物體內(nèi)長期積累引起多種嚴重疾病。歐美等國家對進出口貨物中的含Cd量都做了嚴格的規(guī)定。因此,發(fā)展性能優(yōu)良的無Cd量子點材料成為了現(xiàn)階段的研究重點。

InP是重要的III-V族無Cd量子點,其作為一種環(huán)境友好、直接帶隙半導體材料成為人們研究的焦點?,F(xiàn)有的InP合成技術(shù),在其尺寸均一性、發(fā)光性能及穩(wěn)定性上均有待提高。2015年Do等通過熱注入法合成了InP/ZnS核殼量子點,但其發(fā)射峰半峰寬較大,綠光在40nm以上,紅光在60nm以上;且量子產(chǎn)率較低,均在60%以下(Journal of Materials Chemistry C,2015,3(15):3582-3591.)。2008年Reiss等通過一鍋合成法制備了InP/ZnS納米晶,但其可調(diào)發(fā)光波長窗口較小,無法合成600nm以上的紅光量子點;另外其穩(wěn)定性較差,在紫外光照射下,發(fā)光效率大大降低(Journal of the American Chemical Society,2008,130(35):11588-11589.)。上述缺點一方面是由于紅色InP的成核和生長較難控制,難以得到尺寸分布均一、半峰寬窄的納米晶顆粒;另一方面,InP和ZnS的晶格常數(shù)差距較大,在包覆中ZnS較難有效生長在InP顆粒表面,造成發(fā)光效率較低、穩(wěn)定性較差。

因此,研發(fā)半峰寬窄、效率高且穩(wěn)定性好的紅色InP量子點,在無鎘量子點材料的研究中占據(jù)重要位置,對照明、顯示和生物等領(lǐng)域的應用都具有重要意義。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的主要目的在于提供一種InP量子點及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的InP量子點發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差且色純度低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種InP量子點的制備方法,該制備方法包括:步驟S1,利用第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核;步驟S2,以第二InP核為核,使Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體和可選的S前驅(qū)體通過外延生長法在第二InP核的表面形成包含ZnSexS1-x或者ZnSe/ZnS的殼層,得到InP/ZnSexS1-x量子點或者InP/ZnSe/ZnS量子點,0<x≤1。

進一步地,上述步驟S1的反應溫度為150~330℃,優(yōu)選為180~270℃。

進一步地,上述第二InP核在紫外可見光譜下的第一激子峰位置在440~600nm范圍內(nèi)可調(diào)。

進一步地,上述制備方法還包括第一InP核的制備過程,制備過程包括:將第一In前驅(qū)體、可選的第一配體與第一非絡(luò)合溶劑混合形成第一混合液;將第一P前驅(qū)體、可選的第二配體,單獨或混合形成第一P前驅(qū)體反應物;將第一P前驅(qū)體反應物加入到第一混合液中形成第一反應體系,加熱使第一反應體系的反應溫度保持在150~330℃,優(yōu)選180~270℃,得到含有第一InP核的第二混合液。

進一步地,上述形成第一混合液的過程還包括將第一混合液加熱至150~330℃的步驟,優(yōu)選加熱至180~270℃。

進一步地,上述第一In前驅(qū)體中In與第一P前驅(qū)體中P的摩爾比為0.5:1~10:1,優(yōu)選為1:1~5:1。

進一步地,上述制備方法還包括InP納米團簇的制備步驟,制備步驟包括:將第二In前驅(qū)體、可選的第三配體與第二非絡(luò)合溶劑混合,形成第三混合液;將第二含P前驅(qū)體、可選的第四配體,單獨或混合形成第二P前驅(qū)體反應物;將第二P前驅(qū)體反應物加入到第三混合液中形成第二反應體系,并使第二反應體系在25~150℃下反應,優(yōu)選在100~120℃下反應,得到含有InP納米團簇的第四混合液。

進一步地,上述形成第三混合液的過程還包括將第三混合液加熱至100~200℃的步驟。

進一步地,上述步驟S1包括:將第二混合液和第四混合液混合,加熱至150~330℃,優(yōu)選為180~270℃,得到含有第二InP核的第五混合液。

進一步地,上述第一In前驅(qū)體和第二In前驅(qū)體各自獨立地選自InCl3、In MA3和InAc3中的一種或多種;優(yōu)選第一配體和第三配體各自獨立地選自脂肪酸,更優(yōu)選脂肪酸選自十四酸、十六酸、十八酸和十二酸中的一種或多種;優(yōu)選第二配體和第四配體各自獨立地選自胺配體和/或膦配體,更優(yōu)選胺配體為脂肪胺,進一步優(yōu)選脂肪胺選自正己胺、辛胺、十二胺和二丙胺中的一種或多種,優(yōu)選膦配體選自三辛基膦、三丁基膦和三己基膦中的一種或多種;優(yōu)選第一非絡(luò)合溶劑和第二非絡(luò)合溶劑各自獨立地選自烯烴、烷烴、醚類和芳香族化合物中的一種或多種。

進一步地,上述InP量子點為InP/ZnSexS1-x,步驟S2包括:將可選的第五配體、Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體和可選的S前驅(qū)體一起加入第五混合液中,形成第三反應體系;加熱使第三反應體系在180~320℃下進行外延生長反應,優(yōu)選在220~280℃下,形成InP/ZnSexS1-x量子點;InP量子點為InP/ZnSe/ZnS,步驟S2包括:將可選的第五配體、Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體加入到第五混合液中進行第一外延反應,得到第六混合液;將S前驅(qū)體到第六混合液中進行第二外延反應,得到InP/ZnSe/ZnS量子點,其中第一外延反應和第二外延反應各自獨立地在180~320℃下進行,優(yōu)選各自獨立地在220~280℃下進行。

進一步地,上述Zn前驅(qū)體為羧酸鋅,優(yōu)選羧酸鋅選自醋酸鋅、硬脂酸鋅、油酸鋅和十一烯酸鋅中的一種或多種;優(yōu)選Se前驅(qū)體選自Se-TOP溶液、Se-TBP溶液、Se-ODE溶液和Se粉-ODE懸濁液中的一種或多種;優(yōu)選S前驅(qū)體選自S-TOP溶液、S-TBP溶液和S-ODE溶液中的一種或多種;優(yōu)選第五配體選自飽和脂肪胺、不飽和脂肪胺、飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種InP量子點,包括:納米晶核,納米晶核為InP;以及包裹在納米晶核上的殼層,殼層為ZnSexS1-x或者ZnSe/ZnS,其中0<x≤1,InP量子點發(fā)射波長在520~660nm范圍內(nèi)可調(diào),且InP量子點的半峰寬為38~55nm,量子效率≥60%。

利用第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核時,InP納米團簇的小顆粒團簇快速分解,并且在大顆粒第一InP核上擴散生長,在該過程中通過調(diào)節(jié)配體加入量、團簇溶液加入量、反應溫度和時間控制紫外可見光譜第一激子峰位置;在擴散生長中,第一InP核顆粒大小的不同對生長存在影響,即納米團簇溶解后的In前體和P前體在較小顆粒上生長較快,較大顆粒上生長較慢,從而使所得的第二InP核的顆粒尺寸更均一,半半峰寬變窄(上述半半峰寬是對于UV來說的,因為UV的峰出得不是很對稱,所以無法用半峰寬來衡量,只能取半峰寬的一半,命名為半半峰寬);同時所形成的殼層中含有Se,InP和ZnSe的晶格常數(shù)差距較小,因此使殼層可以較為容易地包覆在第二InP核顆粒表面,進而使得本申請的InP/ZnSexS1-x或者InP/ZnSe/ZnS量子點具有較高的發(fā)光效率和較窄的半峰寬。殼層中同時含有Se元素和硫元素,使得殼層的包覆厚度及InP量子點的發(fā)光效率和穩(wěn)定性得到進一步改善。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的InP納米團簇的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖;

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的InP納米團簇的UV檢測圖譜;

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的第一InP核的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖;

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的第二InP核的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖;

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核過程中,UV圖譜的變化過程;

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的InP/ZnSe0.3S0.7量子點的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖;以及

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的InP/ZnSe0.3S0.7量子點的PL熒光光譜。

具體實施方式

需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如背景技術(shù)所記載的,現(xiàn)有技術(shù)的InP量子點的發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差且色純度低,為了解決該問題,本申請一種典型的實施方式提供了一種InP量子點的制備方法,該制備方法包括:步驟S1,利用第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核;步驟S2,以第二InP核為核,使Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體和可選的S前驅(qū)體通過外延生長法在第二InP核的表面形成包含ZnSexS1-x或者ZnSe/ZnS的殼層,得到InP/ZnSexS1-x量子點或者InP/ZnSe/ZnS量子點,其中0<x≤1。

利用第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核時,InP納米團簇的小顆粒團簇快速分解,并且在大顆粒第一InP核上擴散生長,在該過程中通過調(diào)節(jié)配體加入量、團簇溶液加入量、反應溫度和時間控制紫外可見光譜第一激子峰位置;在擴散生長中,第一InP核顆粒大小的不同對生長存在影響,即納米團簇溶解后的In前體和P前體在較小顆粒上生長較快,較大顆粒上生長較慢,從而使所得的第二InP核的顆粒尺寸更均一,半半峰寬變窄;同時所形成的殼層中含有Se,InP和ZnSe的晶格常數(shù)差距較小,因此使殼層可以較為容易地包覆在第二InP核顆粒表面,進而使得本申請的InP/ZnSexS1-x或者InP/ZnSe/ZnS量子點具有較高的發(fā)光效率和較窄的半峰寬。殼層在含有Se的前提下,同時含有硫元素,使得殼層的包覆厚度及InP量子點的發(fā)光效率和穩(wěn)定性得到進一步改善。

為了進一步加快InP納米團簇的分解,優(yōu)選上述步驟S1的反應溫度為150~330℃,優(yōu)選為180~270℃。

在該過程中通過調(diào)節(jié)配體加入量、團簇溶液加入量、反應溫度和時間控制紫外可見光譜第一激子峰位置,優(yōu)選第二InP核在紫外可見光譜下的第一激子峰位置在440~600nm范圍內(nèi)可調(diào)。將上述參數(shù)控制在上述范圍內(nèi),從而在下一步的外延生長中能夠得到具有預設(shè)第一激子峰位置的InP量子點,同時有利于控制InP量子點的半峰寬在較窄的范圍內(nèi)。

上述制備方法所采用的第一InP核可以采用目前常規(guī)制備InP量子點的方式,為了更好地與InP納米團簇配合,優(yōu)選采用本申請優(yōu)選后的方式,即上述制備方法還包括第一InP核的制備過程,該制備過程包括:將第一In前驅(qū)體、可選的第一配體與第一非絡(luò)合溶劑混合形成第一混合液;將第一P前驅(qū)體、可選的第二配體,單獨或混合形成第一P前驅(qū)體反應物;將第一P前驅(qū)體反應物加入到第一混合液中形成第一反應體系,加熱使第一反應體系的反應溫度保持在150~330℃,優(yōu)選180~270℃,得到含有第一InP核的第二混合液。利用上述流程且在上述溫度下制備的第一InP核的粒徑較大且粒徑分布更為均勻,更有利于InP納米團簇在其上的擴散生長。

進一步優(yōu)選形成第一混合液的過程還包括將第一混合液加熱至150~330℃的步驟,優(yōu)選加熱至180~270℃。以提供更具有反應活性的第一混合液,提高第一InP核的生成速度。

為了增加In的利用率,優(yōu)選上述第一In前驅(qū)體中In與第一P前驅(qū)體中P的摩爾比為0.5:1~10:1,優(yōu)選為1:1~5:1。

本申請中為了保證后續(xù)納米團簇具有較合適的分解速度,優(yōu)選采用本申請的方法予以制備,即上述制備方法還包括InP納米團簇的制備步驟,制備步驟包括:將第二In前驅(qū)體、可選的第三配體與第二非絡(luò)合溶劑混合,形成第三混合液;將第二含P前驅(qū)體、可選的第四配體,單獨或混合形成第二P前驅(qū)體反應物;將第二P前驅(qū)體反應物加入到第三混合液中形成第二反應體系,并使第二反應體系在25~150℃下反應,優(yōu)選在100~120℃下反應,得到含有InP納米團簇的第四混合液。同樣地,為了提供更具有反應活性的第三混合液,提高InP納米團簇的生成速度,優(yōu)選形成第三混合液的過程還包括將第三混合液加熱至100~200℃的步驟。

利用上述過程制備了第二混合液和第四混合液后,不需要將其中的第一InP核和InP納米團簇分離,直接進行下一步的反應即可,優(yōu)選上述步驟S1包括:將第二混合液和第四混合液混合,加熱至150~330℃,優(yōu)選為180~270℃,得到含有第二InP核的第五混合液。

本申請上述過程所涉及的原料,均可從現(xiàn)有技術(shù)中常用的原料中進行選擇,為了提高產(chǎn)率,優(yōu)選上述第一In前驅(qū)體和第二In前驅(qū)體各自獨立地選自InCl3、InMA3和InAc3中的一種或多種;優(yōu)選第一配體和第三配體各自獨立地選自脂肪酸,更優(yōu)選脂肪酸選自十四酸、十六酸、十八酸和十二酸中的一種或多種;優(yōu)選第二配體和第四配體各自獨立地選自胺配體和/或膦配體,更優(yōu)選胺配體為脂肪胺,進一步優(yōu)選脂肪胺選自正己胺、辛胺、十二胺和二丙胺中的一種或多種,優(yōu)選膦配體選自三辛基膦、三丁基膦和三己基膦中的一種或多種;優(yōu)選第一非絡(luò)合溶劑和第二非絡(luò)合溶劑各自獨立地選自烯烴、烷烴、醚類和芳香族化合物中的一種或多種。

本申請的步驟S2可以在采用前述方法形成第二InP核后,直接進行,當InP量子點為InP/ZnSexS1-x時,優(yōu)選上述步驟S2包括:將可選的第五配體、所述Zn前驅(qū)體、所述Se前驅(qū)體和可選的所述S前驅(qū)體一起加入所述第五混合液中,形成第三反應體系;加熱使所述第三反應體系在180~320℃下進行外延生長反應,優(yōu)選在220~280℃下,形成所述InP/ZnSexS1-x量子點。外延生長在上述溫度范圍內(nèi)進行,既能保證外延生長的順利進行,而且保證外延生長的均勻性。當InP量子點為InP/ZnSe/ZnS時,上述步驟S2包括:將可選的第五配體、Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體加入到第五混合液中進行第一外延反應,得到第六混合液;將S前驅(qū)體到第六混合液中進行第二外延反應,得到InP/ZnSe/ZnS量子點,其中第一外延反應和第二外延反應各自獨立地在180~320℃下進行,優(yōu)選各自獨立地在220~280℃下進行。

本申請步驟S2所涉及的原料,均可從現(xiàn)有技術(shù)中常用的原料中進行選擇,為了提高產(chǎn)率,優(yōu)選上述Zn前驅(qū)體為羧酸鋅,優(yōu)選羧酸鋅選自醋酸鋅、硬脂酸鋅、油酸鋅和十一烯酸鋅中的一種或多種;優(yōu)選Se前驅(qū)體選自Se-TOP溶液、Se-TBP溶液、Se-ODE溶液和Se粉-ODE懸濁液中的一種或多種;優(yōu)選S前驅(qū)體選自S-TOP溶液、S-TBP溶液和S-ODE溶液中的一種或多種;優(yōu)選第五配體選自飽和脂肪胺、不飽和脂肪胺、飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸中的一種或多種。

在本申請另一種典型的實施方式中,提供了一種InP量子點,該InP量子點包括納米晶核和包裹在納米晶核上的殼層,納米晶核為InP;殼層為ZnSexS1-x,其中0<x≤1,InP量子點發(fā)射波長在520~660nm范圍內(nèi)可調(diào),且InP量子點的半峰寬為38~55nm,量子效率≥60%。所形成的殼層中具有Se,InP和ZnSe的晶格常數(shù)差距較小,因此使殼層可以較為容易地包覆在InP顆粒表面,進而使得本申請的InP量子點具有較高的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。此外,由于本申請?zhí)峁┑腎nP量子點的半峰寬為38~55nm,因此其發(fā)光顏色較為純凈。

以下將結(jié)合實施例和對比例,進一步說明本申請的有益效果。

實施例1

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至140℃形成第三混合液。在140℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至90℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.045mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至90℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在90℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。對第四混合液中的InP納米團簇進行TEM檢測和UV測試,其中的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖和UV圖像分別如圖1和圖2所示。

第二InP核的合成

將0.27mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.8mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至230℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在230℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在230℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。對第二混合液中的第一InP核和第四混合液中的第二InP核進行TEM檢測,其中,第一InP核的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖如圖3所示,第二InP核的TEM圖像和粒徑分布柱狀圖如圖4所示,TEM圖像中顆粒較均一。第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核的UV檢測圖譜變化如圖5所示,隨著核的生長UV圖譜逐漸紅移,且半半峰寬逐漸變窄。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至250℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.09mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.21mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在250℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。其中,InP/ZnSeS量子點的TEM檢測結(jié)果如圖6所示,圖6顯示顆粒分布均一,形貌良好;PL熒光光譜圖像如圖7所示,圖7顯示峰形對稱性良好,且無拖尾。

實施例2

InP納米團簇的合成:

將0.1mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.3mmol十四酸和1.5g正二十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至100℃形成第三混合液。在100℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至25℃,然后將0.033mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.033mmol三辛基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至25℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在25℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.045mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.05mmol十二酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至150℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmolTMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在150℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在150℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSe的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至180℃,并向其中加入0.2mmol丙酸鋅、0.4mmol油胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.4mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在180℃下反應30min后,降至室溫得到含有InP/ZnSe的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSe溶液。

實施例3

InP納米團簇的合成:

將0.1mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.3mmol十四酸和1.5g正二十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至100℃形成第三混合液。在100℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至60℃,然后將0.033mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.033mmol三辛基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至60℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在60℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.09mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至180℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol十二胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在180℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在180℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至220℃,并向其中加入0.2mmol丙酸鋅、0.4mmol油胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.2mmol)、S-TBP(硫-三丁基膦,0.18mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在220℃下反應30min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例4

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至80℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.045mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至80℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在80℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.18mmol In(MA)3(醋酸銦)、0.6mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至200℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在200℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在200℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至240℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.06mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.24mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在240℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例5

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.13mmol InCl3(氯化銦)、0.8mmol十八酸和4.0g十八烯加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至140℃形成第三混合液。在140℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至100℃,然后將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol十二胺組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至100℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在100℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.36mmol InCl3(氯化銦)、1mmol十六酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至250℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol三丁基膦形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在250℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在250℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時20min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至260℃,并向其中加入0.5mmol油酸鋅、1mmol十八胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.2mmol)、S-TBP(硫-三丁基膦,0.3mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在260℃下反應50min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例6

InP納米團簇的合成:

將0.2mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.2mmol InCl3(氯化銦)、1.6mmol十八酸和6.0g十八烯加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在160℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至120℃,然后將0.15mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.15mmol十二胺組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至120℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在120℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.45mmol InCl3(氯化銦)、1.4mmol十六酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至270℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol三丁基膦形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在270℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在270℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時30min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至280℃,并向其中加入0.5mmol油酸鋅、1mmol十八胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.25mmol)、S-ODE(硫-十八烯,0.25mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在280℃下反應50min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例7

InP納米團簇的合成:

將0.4mmol InCl3(氯化銦)、1.6mmol十六酸和6.0g十八烯加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至180℃形成第三混合液。在180℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至130℃,然后將0.15mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.15mmol辛胺組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至130℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在130℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.3mmol InCl3(氯化銦)、0.3mmol In(Ac)3(醋酸銦)、1.8mmol十八酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至300℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol三辛基膦形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在300℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在300℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時30min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至300℃,并向其中加入0.6mmol油酸鋅、1.2mmol十八胺、Se-ODE(硒-十八烯,0.36mmol)、S-TBP(硫-三丁基膦,0.24mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在300℃下反應50min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例8

InP納米團簇的合成:

將0.4mmol InCl3(氯化銦)、1.6mmol十六酸和6.0g十八烯加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至200℃形成第三混合液。在200℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至150℃,然后將0.15mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.15mmol辛胺組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至150℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在150℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.45mmol InCl3(氯化銦)、0.45mmol In(Ac)3(醋酸銦)、2.7mmol十八酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至330℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol三辛基膦形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在330℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在330℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時30min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至320℃,并向其中加入0.6mmol油酸鋅、1.2mmol十八胺、Se-ODE(硒-十八烯,0.54mmol)、S-TBP(硫-三丁基膦,0.06mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在320℃下反應50min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例9

InP納米團簇的合成:

將0.1mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十四酸和1.5g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至100℃,然后將0.033mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.033mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至100℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在100℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.03mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.03mmol十四酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmolTMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol十六胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在120℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在120℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSe的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至220℃,并向其中加入0.2mmol丙酸鋅、0.4mmol油胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.2mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在220℃下反應30min后,降至室溫得到含有InP/ZnSe的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSe溶液。

實施例10

InP納米團簇的合成:

將0.4mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.3mmol十四酸和1.5g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至100℃,然后將0.15mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.15mmol十二胺組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至100℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在100℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將1.35mmol In(MA)3(十四酸銦)、1.4mmol十四酸和6.0g異三十烷加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至350℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol十六胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在350℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在350℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時30min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至280℃,并向其中加入0.5mmol丙酸鋅、1mmol油胺、Se-TBP(硒-三丁基膦,0.3mmol)、S-TBP(硫-三丁基膦,0.2mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在280℃下反應50min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例11

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液升溫至180℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.045mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至180℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在180℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.18mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.6mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至200℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在200℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在200℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至240℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.06mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.24mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在240℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例12

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液升溫至180℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.045mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至180℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在180℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.18mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.6mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至200℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在200℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在200℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至150℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.06mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.24mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在150℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

實施例13

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)、0.1mmol十二酸和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至140℃形成第三混合液。在140℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至90℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.045mmol三丁基膦組成的第二P前驅(qū)體反應物快速注入至90℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在90℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。

第二InP核的合成

將0.27mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.8mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至230℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在230℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在230℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSe/ZnS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至250℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.09mmol)反應10min后再加入S-TOP(硫-三辛基膦,0.21mmol)反應30min,形成第三反應體系,降至室溫得到含有InP/ZnSe/ZnS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSe/ZnS溶液。

實施例14

InP納米團簇的合成:

將0.13mmol In(MA)3(十四酸銦)和2.0g異三十烷加入到50mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至120℃形成第三混合液。在120℃穩(wěn)定10min后,將第三混合液降溫至80℃,然后將0.045mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)第二P前驅(qū)體反應物快速注入至80℃的第三混合液中形成第二反應體系,使第二反應體系在80℃下反應5min后得到含InP納米團簇的第四混合液。第二InP核的合成

將0.18mmol In(MA)3和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至230℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在230℃下反應8min后得到含第一InP核的第二混合液。在230℃下,將前述步驟合成的含InP納米團簇的第四混合液滴加至含第一InP核的第二混合液中,用時10min制得生長后的含有第二InP核的第五混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第二InP核的第五混合液的溫度穩(wěn)定至240℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.06mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.24mmol)形成第三反應體系,使第三反應體系在240℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSeS溶液。

對比例1

InP核的合成

將0.27mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.8mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至230℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在230℃下反應8min,然后再補加0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物,最后得到含第一InP核的第二混合液。

InP/ZnSeS的包覆合成

將含有第一InP核的第二混合液的溫度穩(wěn)定至250℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.09mmol)、S-TOP(硫-三辛基膦,0.21mmol)形成第二反應體系,使第二反應體系在250℃下反應40min后,降至室溫得到含有InP/ZnSeS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSe0.3S0.7溶液。

對比例2

InP核的合成

將0.27mmol In(Ac)3(醋酸銦)、0.8mmol十四酸和6.0g十八烯加入到100mL三口燒瓶中,并將該三口燒瓶在N2排氣狀態(tài)下加熱至230℃保溫,得到第一混合液。將0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物快速注入第一混合液中形成第一反應體系,使第一反應體系在230℃下反應8min,然后再補加0.09mmol TMS-P(三(三甲基硅)膦)和0.09mmol辛胺形成的第一P前驅(qū)體反應物,最后得到含第一InP核的第二混合液。

InP/ZnSe/ZnS的包覆合成

將含有第一InP核的第二混合液的溫度穩(wěn)定至250℃,并向其中加入0.3mmol硬脂酸鋅、0.6mmol油酸、Se-TOP(硒-三辛基膦,0.09mmol)反應10min后再加入S-TOP(硫-三辛基膦,0.21mmol)反應30min,形成第三反應體系,降至室溫得到含有InP/ZnSe/ZnS的產(chǎn)物體系,用甲醇三次萃取該產(chǎn)物體系,得到萃取物;用丙酮沉淀該萃取物,并將沉淀物離心,然后將離心后得到的沉淀溶解在甲苯中,得到InP/ZnSe/ZnS溶液。

對實施例1~14和對比例1、2中制備得到的InP/ZnSexS1-x和InP/ZnSe/ZnS量子點進行各項檢測表征,采用透射電鏡檢測納米晶的尺寸和粒度分布,采用紫外光譜和熒光光譜測定量子點的吸收和發(fā)射光譜,采用積分球檢測量子效率,測試結(jié)果記錄在表1中。其中,實施例1~14和對比例1、2中制備的量子點均為微球狀和閃鋅礦結(jié)構(gòu)。

表1

由表1中實施例1~14的數(shù)據(jù)可以看出,本申請所得到的量子點的PL半峰寬在38~55nm,量子效率在60%以上,PL的位置(發(fā)射波長)在520~660nm范圍內(nèi)可調(diào),且半峰寬和量子效率明顯優(yōu)于對比例得到的量子點。另外,根據(jù)實施例1~8可以看出,隨著第一InP核制備溫度的升高,其顆粒尺寸逐漸增大。并且隨著InP納米團簇加入量的增加,第二InP核的顆粒尺寸逐漸增大。通過調(diào)節(jié)ZnSeS包覆中各前驅(qū)體的加入量,可控制包覆層的組成和厚度。根據(jù)對比例1和實施例1的對比可以看出,第一InP核直接包覆生成的InP/ZnSe0.3S0.7半峰寬偏大,效率偏低。根據(jù)實施例9~10可以才看出,在第一和第二InP核的制備中,過高或者過低的In:P比及反應溫度不利于顆粒的尺寸和均一性控制,并使得InP/ZnSeS半峰寬偏大,效率偏低。根據(jù)實施例11可以才看出,過高的InP團簇制備溫度,不利于其在第一InP核上的擴散生長,得到的InP/ZnSeS發(fā)射波長偏小,半峰寬偏大,效率偏低。根據(jù)實施例12可以看出,過低的ZnSeS包覆溫度,使得包覆效果減弱,效率降低。根據(jù)實施例14的結(jié)果可以看出,即使沒有使用配體,適當提高第一InP核的合成溫度也可以合成InP量子點,只是相對于實施例4,來說,量子效率降低,但是仍高于對比例的量子效率。

從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:

利用第一InP核和InP納米團簇制備第二InP核時,InP納米團簇的小顆粒團簇快速分解,并且在大顆粒第一InP核上擴散生長,在該過程中通過調(diào)節(jié)配體加入量、團簇溶液加入量、反應溫度和時間控制紫外可見光譜第一激子峰位置;在擴散生長中,第一InP核顆粒大小的不同對生長存在影響,即納米團簇溶解后的In前體和P前體在較小顆粒上生長較快,較大顆粒上生長較慢,從而使所得的第二InP核的顆粒尺寸更均一,半半峰寬變窄;同時所形成的殼層中含有Se,InP和ZnSe的晶格常數(shù)差距較小,因此使殼層可以較為容易地包覆在第二InP核顆粒表面,進而使得本申請的InP/ZnSexS1-x或者InP/ZnSe/ZnS量子點具有較高的發(fā)光效率和較窄的半峰寬。殼層中同時含有Se元素和S元素,使得殼層的包覆厚度及InP量子點的發(fā)光效率和穩(wěn)定性得到進一步改善。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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