[发明专利]一种新型发光材料的工艺技术

说明书

本发明涉及一种新型发光材料的工艺技术。其主要特征在于：以Zn(CH3COO)2•2H2O为锌源，以CdCl2•2.5H2O为镉源，配成混合溶液，在氮气保护下，用谷胱甘肽（GSH）作表面修饰剂，调节溶液的pH值，加入Na2S•9H2O溶液，水浴加热，得到ZnxCd1‑xS量子点水溶液；然后将Zn(CH3COO)2•2H2O和Na2S•9H2O溶液加入上述溶液中，水浴加热，得到新型发光材料。该制备方法工艺简单，原料易得，绿色环保，所得量子点粒径均匀，水溶性良好，荧光和电化学性能好，通过改变壳层厚度，反应温度等可调节荧光发射峰位，可广泛应用于重金属离子检测、药物筛选，以及太阳电池等方面。

技术领域

本发明涉及一种新型发光材料的制备技术领域，特别涉及一种ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点的制备方法。

背景技术

ZnS和CdS量子点是Ⅱ-VI族重要的一种半导体材料，在可见光范围内具有高的投射与折射系数，具有优良的荧光效应和光电效应，以及高稳定性、低成本等优势。ZnS是一种宽带隙发光材料，为各种金属和过渡金属离子掺杂提供了能级范围。同时在量子点核上外延生长一层壳层来钝化表面，从而极大提高的发光效率和光学稳定性。这种核壳量子点在原料、制备工艺以及光学性能方面都有极大的优越性，在光吸收、光电转换、非线性光学、光催化和传感器等方面有着广泛的应用。

ZnS和CdS量子点的制备方法主要采用有机合成法，该方法反应条件苛刻、试剂昂贵、原料有毒等缺点；采用水相合成法是一种操作简单, 反应温度低，能耗少，绿色环保的合成方法；在ZnxCd1-xS量子点核上外延生长一层无毒的ZnS，对环境友好，通过选择合适的核层厚度，可以将核壳的发光范围进一步扩大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点的制备方法。该量子点的粒径均匀，有优良的水溶性和荧光性。

本发明采用的技术方案为：

本发明的一种ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点, 核中镉离子和锌离子的摩尔比例为0.2:1~ 0.5:1; 壳层锌离子和核中锌离子的摩尔比例为0.5:1 ~ 1:1;。

一种ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点，具体步骤如下：

（1）将一定摩尔比例的Zn(CH3COO)2•2H2O、CdCl2•2.5H2O加入适量的去离子水中，搅拌均匀；

（2）在氮气保护下，将GSH溶液滴入到步骤（1）溶液中，搅拌均匀；

（3） 用NaOH溶液调节步骤（2）溶液的pH值；滴入Na2S•9H2O溶液，搅拌均匀；

（4）将步骤（3）溶液水浴加热，得到ZnxCd1-xS量子点水溶液；

（5）将一定摩尔比例的Zn(CH3COO)2•2H2O加入步骤（4）溶液，搅拌均匀；

（6）在氮气保护下，将GSH溶液滴入到步骤（5）溶液中，搅拌均匀；

（7）用NaOH溶液调节步骤（6）溶液的pH值；滴入Na2S•9H2O溶液，搅拌均匀；

（8）将步骤（7）溶液水浴加热，得到ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点水溶液；

（9）步骤（8）溶液冷却后，加入等量的无水乙醇，析出沉淀，离心分离，用无水乙醇清洗沉淀，真空干燥得到新型发光材料ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点。

本发明的主要优点是：用水相法合成ZnxCd1-xS/ZnS核壳量子点，该制备方法所用的原料无毒，工艺简单且绿色环保，能耗低；所得量子点粒径均匀，水溶性优良，荧光稳定性好，通过改变壳层厚度，反应温度等可调节荧光发射峰位。

具体实施方式