[发明专利]水溶性量子点的制备方法、水溶性量子点薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种水溶性量子点的制备方法，包括以下步骤：在惰性气氛下，将巯基硅烷、烷基偶联剂溶于反应介质中得到第一混合液，在酸性催化介质下进行溶胶凝胶共聚合反应，制备巯基有机硅聚合物；将所述巯基有机硅聚合物分散在有机酮中，得到巯基有机硅聚合物分散液；在所述巯基有机硅聚合物分散液中加入油溶性量子点，得到第二混合液；将所述第二混合液进行超声处理，直至溶液澄清，纯化后得到水溶性量子点。

技术领域

本发明属于量子点技术领域，尤其涉及一种水溶性量子点的制备方法，以及一种水溶性量子点薄膜的制备方法。

背景技术

自上世纪70年代以来，半导体量子点(又称“胶体纳米晶”)由于其特有的量子限域效应而引起了研究者的广泛关注。同传统的有机荧光染料相比，量子点具有无可比拟的优良的光学性能，具体表现为：量子产率高，光化学稳定性高，不易光解，以及宽激发、窄发射，高色纯度，且荧光发射峰位通过控制粒子的粒径、组成和结构等在可见光范围内能实现连续可调等。这些独特的性质，使得量子点作为一种优良的供体广泛应用于发光二极管、太阳能电池，液晶显示和生物荧光标记等领域。

目前，量子点的制备方式按溶剂的不同可分为有机相合成法和水相合成法。水相合成法具有操作简单、反应条件温和等优点，但是通常所制备的量子点的量子产率低，光稳定性较差。与水相合成法相比，有机相合成法虽然合成条件苛刻，但是制备的量子点的在非极性溶剂中单分散性较好，量子产率高，化学性能稳定，是目前高质量量子点的主要制备方法。然而，由于其表面疏水配体的存在，量子点与有机树脂基质之间相容性较差，不仅容易造成量子点团聚从而使其发光效率降低或者猝灭，同时其透明性变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性量子点的制备方法以及水溶性量子点薄膜的制备方法，旨在解决现有量子点制备方法要么量子产率低、光稳定性差；要么发光效率降低、透明性变差的问题。

本发明是这样实现的，一种水溶性量子点的制备方法，包括以下步骤：

在惰性气氛下，将巯基硅烷、烷基偶联剂溶于反应介质中得到第一混合液，在酸性催化介质下进行溶胶凝胶共聚合反应，制备巯基有机硅聚合物；

将所述巯基有机硅聚合物分散在有机酮中，得到巯基有机硅聚合物分散液；在所述巯基有机硅聚合物分散液中加入油溶性量子点，得到第二混合液；将所述第二混合液进行超声处理，直至溶液澄清，纯化后得到水溶性量子点。

以及，一种水溶性量子点薄膜的制备方法，包括以下步骤：

提供设置有水溶性薄膜的硬质衬底，以及上述方法制备的水溶性量子点；

将所述水溶性量子点分散在有机酮中，然后与巯基有机硅聚合物混合形成混合溶液，将所述混合溶液沉积在所述硅片的水溶性薄膜表面，进行退火处理，得到含水溶性量子点薄膜的复合模块；

将所述复合模块置于蒸馏水中，去除所述水溶性薄膜后，将得到的量子点复合薄膜进行干燥处理，得到层状的水溶性量子点复合薄膜。

本发明提供的水溶性量子点的制备方法，通过采用巯基有机硅聚合物与油溶性量子点进行表面配体交换制备得到水溶性量子点。该方法可以有效避免量子点与有机树脂基质之间相容性较差所导致的团聚和荧光猝灭现象，能够保留原有量子点的光学性能，同时还兼具有机硅聚合物良好的热、光和化学稳定性以及高度的光学透明性，可以广泛应用于背光显示技术和照明领域等领域。

本发明提供的水溶性量子点薄膜的制备方法，只需在设置有水溶性薄膜的硬质衬底上沉积所述水溶性量子点与所述巯基有机硅聚合物形成的混合溶液溶液，然后取出水溶性薄膜，即可得到层状的水溶性量子点复合薄膜。该方法不仅简单易于操作，而且可以得到光学性能、稳定性和光学透明性均较好的量子点薄膜。

附图说明

图1是本发明实施例提供的水溶性量子点制备方法示意图。