[发明专利]一种碲化镉量子点的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水相合成技术领域，尤其涉及一种碲化镉量子点的制备方法。

背景技术

量子点是一种半导体纳米晶体或微晶，由II-VI、III-V或者IV-VI周期元素组成的，直径在1nm-100nm的球状物质。目前研究较多的是CdS、CdSe、CdTe、ZnS等II-VI型量子点。这些纳米微粒表现出与宏观物质不同的性质，包括高量子发射产率、发射光谱的尺寸可调、窄的光谱带等。此外，控制尺寸大小可以调节发射光谱的位置。量子点独特的性质基于它自身的量子效应，当颗粒尺寸达到纳米量级时，由于尺寸限域引起尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应，从而派生出纳米体系具有常观体系和微观体系不同的低维物性，展现出许多不同于宏观材料的电子和光学特性，使其在光伏材料、发光材料、光敏传感器、生物标记等方面具有广阔的应用前景。

目前，量子点的制备主要有两种途径，即有机相制备和水相制备。在有机相中制备量子点主要采用有机金属法，有机金属法是在高沸点的有机溶剂中通过前驱体热解制备量子点的方法，该法制备的量子点具有种类多、荧光量子产率高、光学性能优异、粒径可控等优点，因此，成为目前制备量子点的主要方法。但这种方法制备量子点的缺点是制备条件苛刻，反应步骤复杂，操作安全性低，试剂毒性强，实验成本高；为了进一步的应用，需要将有机合成法制得的量子点转移到水相，其步骤繁琐，处理后得到的量子点水溶液的量子产率和稳定性都大大降低。

近几年来，直接在水溶液中合成性能优良的量子点成为研究热点。水相合成法的基本原理是在水中加入稳定剂(如巯基化合物等)，通过水相离子交换反应得到纳米粒子。水相制备量子点具有反应条件温和、操作简单、毒性小、成本低、重现性好、表面电荷和表面性质容易控制、容易引入官能团分子等优点；而且由于量子点是在水相中合成的，直接解决了纳米粒子的水溶性问题。但是现有技术水相合成碲化镉量子点(CdTe)时都是以NaHTe或H₂Te作为Te源，但是这些Te源前驱体不稳定，需预先合成；反应时需要无氧条件，并应用Schlenk技术(真空和惰性气体切换的技术)，这使得水相合成CdTe操作复杂，设备要求严格，不利于工业化生产，并且制备的CdTe的粒径不容易控制。这些都成为抑制水相制备CdTe的一个难题。

发明内容

基于以上问题，本发明实施例提供一种成本低廉、合成效率高的碲化镉量子点制备方法。

本发明是这样实现的，一种碲化镉量子点制备方法，包括如下步骤：搅拌条件下，按照预定顺序将镉的源化合物、柠檬酸盐及亚碲酸盐溶于水中，加入巯基配体，再加入碱金属硼氢化物，在10℃-30℃条件下搅拌反应1分钟-10分钟，得到碲化镉量子点，所述预定顺序是指将镉的源化合物和亚碲酸盐两者中的一个与柠檬酸混合后，再加入两者中的另一个。

本发明实施例的碲化镉量子点制备方法，通过选用在空气中稳定的亚碲酸盐作为碲化镉量子点的碲源，使得本发明提供的碲化镉量子点制备方法设备要求低，成本低廉，合成效率高，操作简单，适用于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的CdTe的荧光发射光谱图；

图2是本发明实施例提供的CdTe的电镜扫描图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种碲化镉量子点制备方法，包括如下步骤：搅拌条件下，按照预定顺序将镉的源化合物、柠檬酸盐及亚碲酸盐溶于水中，加入巯基配体，再加入碱金属硼氢化物，在10℃-30℃条件下搅拌反应1分钟-10分钟，得到碲化镉量子点，所述预定顺序是指将镉的源化合物和亚碲酸盐两者中的一个与柠檬酸混合后，再加入两者中的另一个。