[发明专利]一种荧光纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种荧光纳米颗粒的制备方法。 

背景技术

尺寸在1-10nm之间的纳米颗粒又叫量子点（quantum dots），是由10³-10⁵个原子结合起来的“人工分子”。理论分析表明，当半导体材料从体相逐渐减小至一定临界尺寸以后，材料的特征尺寸在三个维度上都与电子的德布罗意波长或电子平均自由程相比拟或更小，电子在材料中的运动受到了三维限制，也就是说电子的能量在三个维度上都是量子化的。纳米颗粒由于其半径小于或者接近激子波尔半径，因而具有特有的量子尺寸效应和表面效应，不同尺寸、组分对应不同的荧光发射颜色。 

现有技术中已经报道了采用荧光纳米颗粒的显示装置或显示器。目前常用荧光纳米颗粒多为CdSe、CdS、CdTe等含Cd的纳米颗粒。Cd是一种重金属，有可能会产生环境的污染。欧盟也严厉禁止在显示器上有镉元素的存在。因此近年来，含Zn的纳米颗粒ZnSe、ZnS等越来越受到大家的关注，这类锌的纳米颗粒的发光特性类似于镉化合物纳米颗粒，具有在可见光范围内可调控的发射波长，具有较窄的发射半锋宽，发射光的颜色更为纯正，由此制备的显示器显示色域更为广阔。 

目前关于ZnSe_xS_1-x(0＜x＜1）纳米颗粒合成的报道中（Chem.Mater.,2011,23,pp4459-4463、Physical Inorganic Chemistry,2005,36,卷2）大都采用有机氧化膦，诸如三辛基氧化膦(TOPO)、三辛基膦(TOP)、四丁基磷酸(TBP)等为溶剂和表面活性剂，在无水无氧条件下制备ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒。虽然这种合成线路可以得到单分散性很好的高质量的ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒，但是这种方法所使用的TOPO、TOP、TBP等有机溶剂易燃、易爆、昂贵且毒性较强，综合成本高昂，且需要在手套箱中进行操作，不利于大规模生产。 

发明内容

本发明的目的是提供一种荧光纳米颗粒的制备方法。 

本发明的荧光纳米颗粒为ZnSexS1-x（0＜x＜1）纳米颗粒，其制备方法包括以下步骤： 

S1-1：按照ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒中硒和硫的摩尔比，将硒粉和硫粉与十八烯混合，加热并搅拌使硒粉和硫粉溶解，然后冷却获得含有元素硒和硫的第一前驱液； 

S1-2：将氧化锌、油酸或十二酸、十八烯以及二苯甲酮混合，加热并搅拌使氧化锌溶解，获得含有元素锌的第二前驱液； 

S2：按照ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒中锌、硒和硫的摩尔比，将所述第一前驱液添加到所述第二前驱液中，在270℃～290℃反应5min-10min，形成反应液； 

S3：将反应液倒入极性有机溶剂中沉淀出粗产物，经过洗涤、离心分离，再用非极性有机溶剂溶解获得ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒。 

其中，所述S1-2中氧化锌、油酸或十二酸、十八烯与二苯甲酮的摩尔比优选为1：10：3：0.3。 

其中，所述S1-1中硒粉、硫粉与十八烯的摩尔比为（1～9）:（9～1）:（14～42）。 

其中，所述极性有机溶剂为甲醇、乙醇或丙醇。 

其中，所述非极性有机溶剂为甲苯或正己烷。 

其中，所述第二前驱液的温度保持在290℃～310℃。 

与现有技术中的ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒的合成方法相比，本发明方法的效果在于：在十八烯中硒粉和硫粉具有很好的溶解的能力，因此十八烯可替代现有技术中用到的高毒、昂贵的有机膦化物，从而实现绿色无毒的化学合成。此外，所使用的油酸或十二酸、十八烯还具有抗氧化、耐高温（315℃）的化学性质，从而可以免去惰性气氛保护的防氧化措施，可以在敞开体系中合成ZnSe_xS_1-x（0＜x＜1）纳米颗粒，简化并方便操作过程。 

附图说明

图1表示ZnSe_0.1S_0.9纳米颗粒的吸收和荧光发射光谱图；