[发明专利]一种AlP量子点及其制备方法

说明书

本发明属于纳米材料技术领域，具体为一种AlP量子点及其制备方法。本发明将六水合氯化铝，磷源在有机溶剂中发生溶剂热反应，得到尺寸分布小，结晶度好，分散均匀的AlP量子点；其中：所述磷源选自三邻甲基苯基膦、三苯基膦、五氯化磷、HATU或者[BMIM]PF₆中的一种或两种。本发明合成方法操作简单，反应温和，重现性高；得到的量子点用紫外光照射后，在蓝光区域有很强的荧光发射，可作为蓝光发射器应用于发光二极管，也可在生物标记及成像上有所应用。另外，该量子点的荧光斯托克位移较大，可有效避免激发光对发射信号的干扰，对将来发展新型的光电子器件有独到的潜在优势。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体的说，涉及一种AlP量子点及其制备方法。

背景技术

量子点，又称为半导体纳米晶，粒径一般介于2~100 nm间，由于量子限域效应，电子能级从块状晶体中的连续态分裂为离散能级。相比于传统的染料分子，量子点具有许多优势：发射光谱可随尺寸大小控制，光稳定性高，宽的激发谱和窄的发射谱，生物相容性好等。目前此类化合物的研究主要集中在II-VI族量子点上，但由于其生物毒性大，III-V族量子点逐渐引起重视。对III-V族量子点的研究有助于深入理解量子限制效应；有机物的表面修饰可通过配体交换等方法使其增强水溶性，从而与生物分子结合，利用光致发光特性，做成标识分子进行生物分子追踪；其非线性光学性质也可用于激光器等器件的研究；其发光特性也可用于二极管，太阳能光伏器件等。AlP化合物是III-V族化合物中与CdS带隙最为接近的一种半导体，但其量子点产物由于受限于制备方法至今都未得到。结合以上研究背景，目前，发现一种简单易行的AlP量子点合成方法十分必要，从而可发挥其在光电领域等方面的广泛应用价值。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种AlP量子点及其制备方法。本发明采用溶剂热法制备AlP量子点，制备方法简单温和，便于操作。同时本发明得到的AlP量子点尺寸分布小，结晶度好，分散均匀。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供的一种AlP量子点的制备方法，具体步骤如下：

首先，将磷源和有机溶剂在聚四氟乙烯内衬中混合均匀；接着，向混和体系中加入六水合氯化铝，混合均匀，盖上内衬盖子，放入不锈钢的反应釜中，在145~155℃的温度，有机溶剂的自生压力下，反应6~12小时；最后，将反应液自然冷却至室温，过滤、得到的滤液离心分离得到AlP量子点；其中：磷源和六水合氯化铝的摩尔比为0.95：1~1:0.95；所述磷源选自2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯HATU、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 [BMIM]PF₆、三邻甲基苯基膦、三苯基膦或五氯化磷中任一种或两种。

本发明中，有机溶剂选自苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯或者间二甲苯中任意一种或多种。

本发明中，所述磷源为磷源为两种物质组成的混和物时，两种物质的摩尔比为0.95：1~1:0.95。

本发明中，离心分离时，转速为9000~12000 rpm，离心时间为5~20分钟。

本发明还提供一种上述制备方法得到的AlP量子点。优选的，量子点的粒子大小为1~5 nm。

本发明中，HATU是2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯的简称，其结构式为：

以磷源为三邻甲基苯基膦和HATU的混合物为例，本发明反应的方程式如下：

相对于现有的量子点合成方法，本发明的有益效果在于：

（1）本发明采用溶剂热法制备AlP量子点，本发明的方法解决了现有技术中合成路线复杂