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白光量子點組合物及其制備方法與流程

文檔序號:12107666閱讀:434來源:國知局
白光量子點組合物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,涉及一種白光量子點組合物及其制備方法。
背景技術(shù)
:量子點(QuantumDot,QD)是一種無機納米晶,通常其粒子尺寸只有2~10nm,由于其特殊的光電性質(zhì)以及優(yōu)良的光物理穩(wěn)定性,通過調(diào)節(jié)量子點的大小來調(diào)節(jié)量子點的相應(yīng)帶隙,就能顯著地調(diào)節(jié)其電學、光學特性,因此,僅僅調(diào)節(jié)量子點的尺寸大小就能夠調(diào)節(jié)發(fā)光波長,并使其表現(xiàn)出其優(yōu)良的色純度以及高發(fā)光效率等特性,從而實現(xiàn)量子點在發(fā)光元件或光電轉(zhuǎn)換元件等多種元件中的應(yīng)用,目前已經(jīng)被應(yīng)用于顯示、照明、太陽能、防偽等諸多領(lǐng)域。其中,鑒于石化能源逐漸枯竭,基于白光量子點所開發(fā)的白光發(fā)光二極管在照明領(lǐng)域有著極大的理論研究價值和市場應(yīng)用前景。在傳統(tǒng)制備白光發(fā)光二極管的工藝中,一般都是需要同時混合藍、綠、紅三種量子點來實現(xiàn)其白光的發(fā)射,然后由于不同工藝制備的三色量子點會存在不同的量子效率衰退速度與發(fā)光效率,因此增加了白光發(fā)光二極管的制備工藝及設(shè)計的困難度,同時也增加白光發(fā)二極管的成本。因此,需要一種不需要混光即可發(fā)射白光的量子點及其制備方法。就現(xiàn)有技術(shù)中,直接合成白光量子點的方式主要有以下三種:1)通過水相法合成白光量子點,如黃朝表課題組以亞硒酸鈉為Se源,用還原型谷胱甘肽同時作還原劑和保護劑,成功在150℃溫度下水相合成發(fā)白光的ZnxCdl-xSe量子點,同時作者還通過改變Zn/Cd比控制ZnxCdl-xSe量子點的光學性能,發(fā)現(xiàn)Zn0.89Cd0.11Se量子點具有最佳的光學性能。2)通過油相法合成白光量子點,鐘淑茹等鑒于傳統(tǒng)的油相合成單色量子點的技術(shù),通過調(diào)整體系中Zn/Cd比,注入相應(yīng)的Se源或者S源,實現(xiàn)了白光量子點的一鍋法合成。3)公開號為CN104603231A的專利申請通過在具有核殼結(jié)構(gòu)的量子點表面引入互補色關(guān)系的顏色的發(fā)光有機生色團來實現(xiàn)白光的發(fā)射。但是,現(xiàn)有技術(shù)中通過水相法和油相法合成的白光量子點的發(fā)光效率低,且量子點自身穩(wěn)定性差,在白光發(fā)光二極管中的使用壽命較短,不具備市場開發(fā)的價值;通過量子點的表面配體修飾合成的白光量子點,由于外面配體選用的具有互補色關(guān)系的有機生色團,而有機生色團在應(yīng)用中會存在光漂白現(xiàn)象,導致其在白光發(fā)光二極管中的使用壽命同樣較短,不具備市場開發(fā)的價值。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的主要目的在于提供一種白光量子點組合物及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中白光量子點在白光發(fā)光二極管中的使用壽命低的問題。為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種白光量子點組合物,包括至少兩種量子點,各量子點均包括核和殼層,不同種的量子點的核的組成不同,所有上述量子點的核的化學結(jié)構(gòu)通式為CdxZn1-xSeyS1-y,0<x≤1,0≤y<1,且x=1和y=0不同時存在;殼層為一層或多層,各量子點的殼層的化學結(jié)構(gòu)通式為CdzZn1-zS,0<z<1;上述各量子點配合發(fā)白光。進一步地,上述殼層為多層,且各殼層的組成相同或不同。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種上述任一種白光量子點組合物的制備方法,該制備方法包括:步驟S1,提供硒前體溶液、第一硫前體溶液、第二硫前體溶液,其中硒前體溶液和第一硫前體溶液的溶劑不同;步驟S2,將鎘第一前體、可選的鋅第一前體、第一有機酸、第一非配位溶劑混合形成第一混合液,并加熱第一混合液至透明,得到第一透明溶液,且當添加鋅第一前體時,鎘第一前體和鋅第一前體二者以1:0.2~1:0.05的鎘:鋅摩爾比添加;步驟S3,在220~300℃下,使硒前體溶液和第一硫前體溶液與第一透明溶液反應(yīng),得到含第一量子點組合物的第一產(chǎn)物體系,其中,硒前體溶液中的硒和第一硫前體溶液中的硫的摩爾比為1:2~1:10,第一量子點組合物中的各量子點作為白光量子點組合物中各量子點的核;步驟S4,將第一產(chǎn)物體系進行提純,得到第一量子點組合物;步驟S5,將鎘第二前體、鋅第二前體、第二有機酸和第二非配位溶劑混合形成第二混合液,并加熱混合液至透明,得到第二透明溶液,且鎘第二前體中的鎘和鋅第二前體的鋅的摩爾比為1:5~1:20;步驟S6,在220~300℃下,將第一量子點組合物加入第二透明溶液中,反應(yīng)得到第二產(chǎn)物體系;以及步驟S7,在180~280℃下,將第二硫前體溶液一次或多次注入第二產(chǎn)物體系中以進行殼層包覆,反應(yīng)得到白光量子點組合物。進一步地,上述硒前體溶液為硒-三丁基膦溶液或者硒-三辛基膦溶液,第一硫前體溶液為硫-三辛基膦溶液或者硫-十八烯溶液;第二硫前體溶液為硫-三丁基膦硫溶液或者硫-三辛基膦溶液,其中,硒前體溶液為硒-三辛基膦溶液時,第一硫前體溶液為硫-十八烯溶液。進一步地,上述第一有機酸和第二有機酸各自獨立地選自脂肪酸中的任意一種,優(yōu)選脂肪酸選自肉豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸和油酸中的一種。進一步地,上述步驟S2包括:將鎘第一前體、鋅第一前體、第一有機酸、第一非配位溶劑攪拌混合形成第一混合液;在260~300℃下繼續(xù)攪拌第一混合液至透明,得到第一透明溶液。進一步地,上述步驟S3包括:在220~300℃下,攪拌第一透明溶液;將硒前體溶液和第一硫前體溶液混合形成前體混合液;將前體混合液注入到攪拌中的第一透明溶液中,形成第一反應(yīng)體系;調(diào)整第一反應(yīng)體系的溫度在270~300℃之間,并保溫5~30min,得到第一產(chǎn)物體系。進一步地,上述步驟S5包括:將鎘第二前體、鋅第二前體、第二有機酸、第二非配位溶劑攪拌混合形成第二混合液;在260~300℃下繼續(xù)攪拌第二混合液至透明,得到第二透明溶液。進一步地,上述步驟S6包括:在220~300℃下,攪拌第二透明溶液;將第一量子點組合物注入到攪拌中的第二透明溶液中,形成第二反應(yīng)體系;調(diào)整第二反應(yīng)體系的溫度在270~300℃之間,并保溫3~10min,得到第二產(chǎn)物體系。進一步地,上述步驟S7包括:步驟S71,在180~280℃下,將第一部分第二硫前體溶液注入第二產(chǎn)物體系中,反應(yīng)10~60min,得到具有單層殼層的量子點;優(yōu)選地步驟S72,重復步驟S71一次或多次,得到具有多層殼層的量子點,且各次注入的第二硫前體的量相同或不同。進一步地,上述制備方法還包括步驟S8,將步驟S7得到的白光量子點組合物進行提純,得到純化的白光量子點組合物。進一步地,上述步驟S8包括:步驟A,將步驟S7得到的含有白光量子點組合物的產(chǎn)物體系冷卻至100℃以下得到冷卻產(chǎn)物體系,將冷卻產(chǎn)物體系與正己烷混合形成第一混合體系;步驟B,向第一混合體系中加入極性有機溶劑,得到第二混合體系;步驟C,對第二混合體系進行離心分離,得到下層固體;步驟D,將下層固體溶于甲苯中后進行離心分離,得到位于上層的呈均一相的白光量子點組合物。進一步地,上述極性有機溶劑選自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的任意一種或多種。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,本申請的白光量子點中CdSeS、CdZnS和CdZnSeS形成的核,使得所形成的量子點發(fā)白光,同時,該白光量子點具有殼層,使本申請所得到的白光量子點具有發(fā)光效率高、光物理穩(wěn)定性好的特點,進而延長了白光量子點在白光發(fā)光二極管中的使用壽命。本申請的制備方法通過調(diào)整Cd-Zn比例和Se-S比例來調(diào)整核的組成,進而使所形成的量子點能夠發(fā)出白光,同時在核上包覆殼層,使本申請所得到的白光量子點具有發(fā)光效率高、光物理穩(wěn)定性好的特點。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的白光量子點CdSe0.15S0.85核的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜;圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜;圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物中熒光發(fā)射強度隨包覆層數(shù)的變化趨勢;以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例1的白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物以及未包覆殼層前的白光量子點核CdSe0.15S0.85的熒光發(fā)射強度隨溫度的變化趨勢。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。以下制備方法如無特殊說明,均與現(xiàn)有技術(shù)中制備量子點對反應(yīng)環(huán)境的要求相同,在反應(yīng)之前均使用惰性氣體氣氛或其中除去濕氣和氧氣的空氣氣氛以去除反應(yīng)器中的濕氣和氧氣,其中的惰性氣體為氮氣、氬氣或稀有氣體。如
背景技術(shù)
所分析的,現(xiàn)有技術(shù)通過水相法和油相法合成的白光量子點的發(fā)光效率低,且量子點自身穩(wěn)定性差,在白光發(fā)光二極管中的使用壽命較短,而通過量子點的表面配體修飾合成的白光量子點,由于外面配體選用的具有互補色關(guān)系的有機生色團,而有機生色團在應(yīng)用中會存在光漂白現(xiàn)象,導致其在白光發(fā)光二極管中的使用壽命同樣較短,即現(xiàn)有技術(shù)所制備的白光量子點均存在使用壽命較低的問題。為了解決該問題,本申請?zhí)峁┝艘环N白光量子點組合物及其制備方法。在本申請一種典型的實施方式中,提供了一種白光量子點組合物,該白光量子點組合物包括至少兩種量子點,各量子點均包括核和殼層,不同種的量子點的核的組成不同,所有上述量子點的核的化學結(jié)構(gòu)通式為CdxZn1-xSeyS1-y,0<x≤1,0≤y<1,且x=1和y=0不同時存在;殼層為一層或多層,各量子點的殼層的化學結(jié)構(gòu)通式為CdzZn1-zS,0<z<1;上述各量子點配合發(fā)白光。具有CdxZn1-xSeyS1-y通式的核可以包含CdSeS、CdZnS和CdZnSeS三種形式的多元量子點,通過離子比例的調(diào)整,通過小于等于450nm的波長激發(fā)都能實現(xiàn)量子點的白光發(fā)射,同時該白光量子點具有殼層,使本申請所得到的白光量子點具有發(fā)光效率高、光物理穩(wěn)定性好的特點,進而延長了白光量子點在白光發(fā)光二極管中的使用壽命。上述殼層通過包覆或連續(xù)多層包覆的方式形成在核上。上述白光量子點組合物中的殼層有多種設(shè)置方式,總結(jié)來說殼層可以為一層或多層,且為多層時,各殼層的組成相同或不同。在不同的核上殼層可以相同也可以不同。在本申請另一種典型的實施方式中,提供了一種上述的白光量子點組合物的制備方法,該制備方法包括:步驟S1,提供硒前體溶液、第一硫前體溶液、第二硫前體溶液,其中硒前體溶液和第一硫前體溶液的溶劑不同;步驟S2,將鎘第一前體、可選的鋅第一前體、第一有機酸、第一非配位溶劑混合形成第一混合液,并加熱第一混合液至透明,得到第一透明溶液,且當添加鋅第一前體時,鎘第一前體和鋅第一前體二者以1:0.2~1:0.05的鎘:鋅摩爾比添加;步驟S3,在220~300℃下,使硒前體溶液和第一硫前體溶液與第一透明溶液反應(yīng),得到含第一量子點組合物的第一產(chǎn)物體系,其中,硒前體溶液中的硒和第一硫前體溶液中的硫的摩爾比為1:2~1:10,第一量子點組合物中的各量子點作為白光量子點組合物中各量子點的核;步驟S4,將第一產(chǎn)物體系進行提純,得到第一量子點組合物;步驟S5,將鎘第二前體、鋅第二前體、第二有機酸和第二非配位溶劑混合形成第二混合液,并加熱混合液至透明,得到第二透明溶液,且鎘第二前體中的鎘和鋅第二前體的鋅的摩爾比為1:5~1:20;步驟S6,在220~300℃下,將第一量子點組合物加入第二透明溶液中,反應(yīng)得到第二產(chǎn)物體系;以及步驟S7,在180~280℃下,將第二硫前體溶液一次或多次注入第二產(chǎn)物體系中以進行殼層包覆,反應(yīng)得到白光量子點組合物。本申請的制備方法通過調(diào)整Cd-Zn比例和Se-S比例來調(diào)整核核的組成,,進而使所形成的量子點能夠發(fā)出白光,同時在核上包覆殼層,使本申請所得到的白光量子點具有發(fā)光效率高、光物理穩(wěn)定性好的特點。其中上述硒前體溶液中的硒和第一硫前體溶液中的硫的摩爾比為1:2~1:10,其中,收到反應(yīng)活性的限制,硒和硫不會全部參與反應(yīng),因為硒的反應(yīng)活性比S高,因此所得到的產(chǎn)品中硒的比例相對原料中比例要高。此外,鎘第二前體中的鎘和鋅第二前體中的鋅的摩爾比為1:5~1:20,有利于白光量子點殼層的形成,并能維持在包覆過程中,所形成的具有核殼結(jié)構(gòu)的量子點能夠發(fā)射效率更高、強度更穩(wěn)定的白光。為了更容易地調(diào)整各種核的比例,優(yōu)選上述硒前體溶液為硒-三丁基膦溶液或者硒-三辛基膦溶液,第一硫前體溶液為硫-三辛基膦溶液或者硫-十八烯溶液;第二硫前體溶液為硫-三丁基膦硫溶液或者硫-三辛基膦溶液,其中,硒前體溶液為硒-三辛基膦溶液時,第一硫前體溶液為硫-十八烯溶液。在合成核的過程中通過采用不同溶劑的硒前體溶液和第一硫前體溶液,使得兩種前體的反應(yīng)活性不同,進而控制不同種類的量子點的合成速率進而控制不同量子點的比例。此外,為了使各步驟的反應(yīng)順利進行,優(yōu)選上述第一有機酸和上述第二有機酸各自獨立地選自脂肪酸中的任意一種,更優(yōu)選脂肪酸選自肉豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸和油酸中的一種。上述各前體、非配位溶劑等均可參考現(xiàn)有技術(shù)采用目前常用的物質(zhì),比如上述鎘第一前體和鎘第二前體為氧化鎘或者有機酸鎘,優(yōu)選為醋酸鎘。比如鋅第一前體和鋅第二前體氧化鎘或者有機酸鋅,優(yōu)選為醋酸鋅。比如第一非配位溶劑和第二非配位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。上述步驟S4的提純過程也可以參考現(xiàn)有技術(shù)量子點的提純方法,優(yōu)選該步驟包括:將第一產(chǎn)物體系冷卻至100℃以下后,將第一產(chǎn)物體系與正己烷混合形成混合體系;向上述混合體系中加入甲醇,并靜置至分層,得到第一分層體系;取第一分層體系的第一上層液體,重復前述兩個步驟,得到第二分層體系;取第二分層體系中的第二上層液體,并將第二上層液體與丙酮和甲醇混合,并靜置至分層,得到第三分層體系;取第三分層體系的第三上層液體,將第三上層液體與丙酮和甲醇混合,并靜置至分層,得到第四分層體系;取第四分層體系中的上層液體,并將上層液體溶于甲苯中后進行離心分離,得到位于上層的呈均一相的量子點的核。在本申請一種優(yōu)選的實施例中,上述步驟S2包括:將鎘第一前體、鋅第一前體、第一有機酸、第一非配位溶劑攪拌(比如在200~300rpm的轉(zhuǎn)速下)混合形成第一混合液;在260~300℃下繼續(xù)攪拌第一混合液至透明,得到第一透明溶液。先在常溫下將各物質(zhì)混合,然后在惰性氣氛的高溫下繼續(xù)混合,使鎘第一前體、鋅第一前體在有機酸的作用下充分溶解在第一非配位溶劑,并形成均一的反應(yīng)體系,用于制備白光量子點的核層。在本申請另一種優(yōu)選的實施例中,上述步驟S3包括:在220~300℃下,攪拌第一透明溶液;將硒前體溶液和第一硫前體溶液混合形成前體混合液;將前體混合液注入到攪拌中的第一透明溶液中,形成第一反應(yīng)體系;調(diào)整第一反應(yīng)體系的溫度在270~300℃之間,并保溫5~30min,得到第一產(chǎn)物體系。在合成量子點的前體和前體分開混勻,然后再混合進行反應(yīng),能夠使各種量子點的合成在同一個反應(yīng)體系中進行,有利于下一步的殼層包覆,保證了所合成的白光量子點組合物的晶粒狀態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)均一穩(wěn)定。在形成核之后,進一步制備殼層,為了保證殼層包覆過程中反應(yīng)的穩(wěn)定性,優(yōu)選上述步驟S5包括:將鎘第二前體、鋅第二前體、第二有機酸、第二非配位溶劑攪拌(比如在200~300rpm的轉(zhuǎn)速下)混合形成第二混合液;在260~300℃下繼續(xù)攪拌第二混合液至透明,得到第二透明溶液。先將形成殼層的各原料混合并形成均一狀態(tài),從而有利于其與作為核的量子點組合物的反應(yīng)。進一步地,優(yōu)選上述步驟S6包括:在220~300℃下,攪拌第二透明溶液;將第一量子點組合物注入到攪拌中的第二透明溶液中,形成第二反應(yīng)體系;調(diào)整第二反應(yīng)體系的溫度在270~300℃之間,并保溫3~10min,使第一量子點組合物能夠均勻穩(wěn)定地分散在第二反應(yīng)體系中,得到第二產(chǎn)物體系。在本申請又一種優(yōu)選的實施例中,上述步驟S7包括:步驟S71,在180~280℃下,將第一部分第二硫前體溶液注入第二產(chǎn)物體系中,反應(yīng)10~60min,得到具有單層殼層的量子點,其中通過控制第一量子點組合物450nm波長下的吸光值為來控制第一量子點組合物的用量,吸光值越大,第一量子點組合物的質(zhì)量越大,此時可以控制第一量子點組合物在450nm波長下的吸光值為50;優(yōu)選地步驟S72,重復步驟S71一次或多次,得到具有多層殼層的量子點,且各次注入的第二硫前體的量相同或不同。通過步驟S71在核上制備了一層殼層,然后通過重復過程制備多層殼層。進一步地,上述制備方法還包括步驟S8,將步驟S7得到的白光量子點組合物進行提純,得到純化的白光量子點組合物。優(yōu)選上述步驟S8包括:步驟A,將步驟S7得到的含有白光量子點組合物的產(chǎn)物體系冷卻至100℃以下得到冷卻產(chǎn)物體系,將冷卻產(chǎn)物體系與正己烷混合形成第一混合體系;步驟B,向第一混合體系中加入極性有機溶劑,得到第二混合體系;步驟C,對第二混合體系以進行離心分離(比如轉(zhuǎn)速為4000~5000rpm),得到下層固體;步驟D,將下層固體溶于甲苯中后進行離心分離,得到位于上層的呈均一相的白光量子點混合物。通過上述提純方法,可以在保證已經(jīng)合成的白光量子點組合物性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,盡可能提高量子點的提純率。優(yōu)選上述極性有機溶劑選自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的任意一種或多種。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白光量子點CdSe0.15S0.85核的合成,其中該結(jié)構(gòu)式為幾種白光量子點核的總結(jié)構(gòu)式。Se-TBP(硒前體溶液)的制備:在手套箱中準確稱取0.8gSe和12gTBP,將其置于20mL膠塞的玻璃瓶中密封,然后從手套箱中取出。將此混合物反復振蕩超聲直至Se充分溶解。S-ODE(第一硫前體溶液)的制備:稱取0.1gS粉末和5gODE(購自Alfa)置于另一個20mL帶膠塞的玻璃瓶密封。氮氣排氣5min確保排空其中的氧氣,然后將玻璃瓶振蕩加熱到110℃使S充分溶解。將澄清的S-ODE溶液冷卻到室溫待用。制備核:取干凈的250ml三頸瓶準確稱取0.52gCdO、3.5g油酸(OA)、22g十八烯(ODE),加入磁子,將此燒瓶用膠塞密封后放在加熱套上攪拌(調(diào)節(jié)攪拌速度250rpm),連接空氣冷凝管和探頭,并通氮氣排氣,排氣15min后得到第一混合液;設(shè)置控溫儀為280℃,開始加熱第一混合液,待反應(yīng)原料澄清透明,輕輕搖晃燒瓶使粘壁的CdO也能充分溶解,得到第一透明溶液。調(diào)節(jié)第一透明溶液的溫度為300℃,加快攪拌速度(>550rpm)。將1.5mLSe-TBP溶液和1mlS-ODE溶液混合均勻后注入到第一透明溶液中(摩爾比Se:S=1:5)。反應(yīng)開始計時,生長溫度為290℃,反應(yīng)5min,得到第一產(chǎn)物體系。提純:待第一產(chǎn)物體系冷卻至100℃以下,將其倒入分液漏斗中(確保漏斗的容積為反應(yīng)產(chǎn)物體積的4倍以上);第一產(chǎn)物體系保證有一定的溫度,首先加入約20mL正己烷并搖勻,緩緩加入40mL甲醇,待溶液分層,放掉下清液;然后,向其中再加入15mL正己烷并搖勻,緩緩加入30mL甲醇,待溶液分層,放掉下清液;再次加入15mL丙酮和30mL甲醇搖勻,靜置分層,放掉下清液;再一次加入5mL丙酮和20mL甲醇搖勻,靜置分層,放掉下清液。收集產(chǎn)物的甲苯溶液并離心,得到的上層均一相即為產(chǎn)物CdSe0.15S0.85白光量子點組合物的核。白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物合成S-TBP/ODE(第二硫前體)的制備:在手套箱中準確稱取0.12gS和4mlTBP+6mlODE,將其置于20mL膠塞的玻璃瓶中密封,然后從手套箱中取出。將此混合物反復振蕩超聲直至S充分溶解。取干凈的250ml三頸瓶準確稱取0.13gCdO、0.81gZnO(鎘和鋅的摩爾比為1:10)、6gOA、30gODE,加入磁子,將此燒瓶用膠塞密封后放在加熱套上攪拌(調(diào)節(jié)攪拌速度250rpm),連接空氣冷凝管和探頭,并通氮氣排氣,排氣15min后,得到第二混合液;設(shè)置控溫儀為280℃開始加熱第二混合液,待反應(yīng)原料澄清透明,輕輕搖晃燒瓶使粘壁的CdO和ZnO充分溶解,得到第二透明溶液。向其中快速注入前一步驟得到的量子點白光組合物的核,并控制核在450nm處的吸光值為50,調(diào)節(jié)第二透明溶液的溫度為300℃,加快攪拌速度(>550rpm),反應(yīng)5min;降至235℃,根據(jù)表1中所列數(shù)據(jù),分次注入S-TBP/ODE,通過連續(xù)多層包覆法得到的白光量子點組合物。表1白光量子點組合物提純:將含有所述白光量子點組合物的產(chǎn)物體系冷卻至100℃以下得到冷卻產(chǎn)物體系,將冷卻產(chǎn)物體系與20ml正己烷混合形成第一混合體系;向第一混合體系中加入80ml甲醇,得到第二混合體系;對第二混合體系以4500rpm的轉(zhuǎn)速進行離心分離,得到下層固體;將下層固體溶于10ml甲苯中后以4500rpm的轉(zhuǎn)速進行離心分離,得到位于上層的呈均一相的白光量子點組合物。實施例2白光量子點組合物CdSe0.25S0.75核的合成時,其中該結(jié)構(gòu)式為幾種白光量子點核的總結(jié)構(gòu)式。與實施例1不同之處在于:硒前體為:Se-TOP,在手套箱中準確稱取0.8gSe和12gTOP,將其置于20mL膠塞的玻璃瓶中密封,然后從手套箱中取出。將此混合物反復振蕩超聲直至Se充分溶解。第一硫前體為:S-ODE(第一硫前體溶液)的制備:稱取0.1gS粉末和5gODE(購自Alfa)置于另一個20mL帶膠塞的玻璃瓶密封。氮氣排氣5min確保排空其中的氧氣,然后將玻璃瓶振蕩加熱到110℃使S充分溶解。將澄清的S-ODE溶液冷卻到室溫待用。且Se-TOP的用量為2.5ml,S-ODE用量為1ml。(摩爾比Se:S=1:2)實施例3白光量子點組合物Cd0.2Zn0.8Se0.1S0.9核的合成時,其中該結(jié)構(gòu)式為幾種白光量子點核的總結(jié)構(gòu)式。與實施例1不同之處在于,鎘第一前體和鋅第一前體二者以1:0.2的鎘:鋅摩爾比添加。硒前體為:Se-TBP,第一硫前體為:S-ODE,且Se:S摩爾比=1:10。實施例4白光量子點組合物Cd0.02Zn0.98Se0.18S0.82核的合成時,其中該結(jié)構(gòu)式為幾種白光量子點核的總結(jié)構(gòu)式。與實施例1不同之處在于,鎘第一前體和鋅第一前體二者以1:0.05的鎘:鋅摩爾比添加。硒前體為:Se-TBP,第一硫前體為:S-ODE,且Se:S摩爾比=1:6。實施例5與實施例1不同之處在于,調(diào)節(jié)第一透明溶液的溫度為270℃,加快攪拌速度(>550rpm)。將1.5mLSe-TBP溶液和1mlS-ODE溶液混合均勻后注入到第一透明溶液中。反應(yīng)開始計時,生長溫度為220℃,反應(yīng)30min,得到第一產(chǎn)物體系。實施例6與實施例1不同之處在于,鎘第二前體中的鎘和鋅第二前體的鋅的摩爾比為1:5。第二硫前體的用量如表2所示。表2包覆殼的層數(shù)反應(yīng)溫度S-TBP/ODE體積ml反應(yīng)時間相應(yīng)殼層組成1235℃0.4515minCd0.2Zn0.8S2235℃0.4515minCd0.2Zn0.8S3235℃0.4515minCd0.2Zn0.8S4240℃1.0010minCd0.2Zn0.8S5245℃1.0010minCd0.2Zn0.8S6250℃1.2510minCd0.2Zn0.8S實施例7與實施例1不同之處在于,鎘第二前體中的鎘和鋅第二前體的鋅的摩爾比為1:20。第二硫前體的用量如表3所示。表3包覆殼的層數(shù)反應(yīng)溫度S-TBP/ODE體積ml反應(yīng)時間相應(yīng)殼層組成1235℃0.9015minCd0.04Zn0.96S2235℃0.9015minCd0.04Zn0.96S3235℃0.9015minCd0.04Zn0.96S4240℃1.3510minCd0.04Zn0.96S5245℃1.3510minCd0.04Zn0.96S6250℃1.6010minCd0.04Zn0.96S實施例8與實施例1不同之處在于,每一層殼層的反應(yīng)溫度為180℃,反應(yīng)時間為60min,得到的白光量子點組成和實施例1相同。實施例9與實施例1不同之處在于,每一層殼層的反應(yīng)溫度為280℃,反應(yīng)時間為10min,得到的白光量子點組成和實施例1相同。對比例1根據(jù)專利CN101423758B所描述方案,重復其實施例1的方案,制的Zn0.8Cd0.2S白光量子點,經(jīng)檢測,其發(fā)光效率為5%。對實施例1至9以及對比例1的白光量子點組合物的紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、量子發(fā)光效率進行檢測,其中采用AgilentCary4000UV-visSpectrophotometer監(jiān)測紫外吸收光譜,RF-5301PCSpectrophotometer監(jiān)測熒光發(fā)射光譜,EdinburghInstrumentsFLS920光譜儀檢測量子發(fā)光效率。檢測結(jié)果見表4和圖1至4。表4對比例1合成的不具備核殼結(jié)構(gòu)的量子點組合物的白光量子點量子效率基本上都在5%以下,通過本申請的連續(xù)多層包覆法合成白光量子點組合物,其發(fā)光量子效率在60%以上,可以極大的降低其在白光發(fā)光二極管中的能耗。此外,由表4中的結(jié)果可見,本申請具有核殼結(jié)構(gòu)的白光量子點的量子效率,其穩(wěn)定性顯著提高。圖1:實施例1中所合成的白光量子點CdSe0.15S0.85核的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜;圖2:實施例1中所合成的白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜;圖3:實施例1合成白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物的過程中每一層包覆時熒光發(fā)射強度隨時間的變化趨勢;圖4:實施例1合成的白光量子點CdSe0.15S0.85核和白光量子點CdSe0.15S0.85/Cd0.05Zn0.95S組合物的熒光發(fā)射強度隨體系溫度的變化趨勢。由圖3可以看出,隨著包覆層數(shù)的增加,熒光發(fā)射強度也逐漸增加,說明殼層使本申請的白光量子點發(fā)光效率提高;由圖4可以看出,隨著體系溫度升高,實施例1白光量子點核CdSe0.15S0.85的熒光發(fā)射強度的明顯下降,在包覆殼層之后,其熒光發(fā)射強度雖然也有下降,但是明顯優(yōu)于包覆前,說明殼層改善了白光量子點的光物理穩(wěn)定性。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(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3 
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