[发明专利]一种量子点及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种量子点及其制备方法与应用，方法包括如下步骤：提供一含3,4,5‑三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯的油相溶液；提供一含量子点阳离子源的水溶液；提供一含量子点阴离子源的水溶液；将所述含3,4,5‑三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯的油相溶液与所述含量子点阳离子源的水溶液混合；向上述油相与水溶液的混合液中注入所述含量子点阴离子源的水溶液，并在搅拌条件下同时进行量子点的制备与配位反应；经干燥后，得到所述量子点。本发明量子点制备方法具有反应条件温和、原材料廉价易得、产物产率高和分离提纯简单的特点，同时可以通过选择不同的原料种类和用量比例来得到结构可控的量子点。

技术领域

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种量子点及其制备方法与应用。

背景技术

量子点(Quantum dot，简称QD)是一种半径小于或者接近玻尔激子半径的半导体纳米晶粒。量子点具有吸收光谱宽，发射光谱窄而对称，发光颜色可调，荧光强度和光稳定性高等特点，已在照明、显示、太阳能转换以及分子和细胞成像等领域获得了广泛应用。

量子点的制备方法对其性能影响较大，为使得量子点满足在各领域的应用要求，不断改进的制备方法以实现制备尺寸、形貌、空间取向性、组成成分以及晶体结构等方面高度可调的量子点材料。经过二十多年的发展，量子点合成技术取得了显著的成绩，可以合成得到各种高质量的量子点纳米材料。目前量子点的制备方法大多是在有机相中进行的，如金属有机化学法，这种方法所用试剂（原料如二乙基锌、二甲基镉，或溶剂如TOPO/HDA）昂贵、不稳定、剧毒、易燃易爆，以此试剂合成量子点，必须要专门的反应装置，要在高温、绝氧、绝水等苛刻的条件下进行，步骤复杂，难以控制，污染也较大。而利用水热/溶剂热法制备量子点需要高温、高压（高压反应釜）的反应条件，对设备的要求较高，且粒子均匀性及发光效率较低的问题还需要解决。采用微乳体系或模版剂来合成量子点，可操作性与可重复性较低，且制备过程中有大量有机物废弃，容易污染环境，不利于实现工业大规模生产。

因此，尽管目前成功制备量子点的方法己有很多，但如何在得到高品质量子点的同时使制备过程更加绿色化、低成本、高效率并易于实现大批量生产等问题仍有待进一步解决。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点及其制备方法与应用，旨在解决现有制备方法条件苛刻，难以控制，污染较大，不利于实现工业大规模生产的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点的制备方法，其中，包括如下步骤：

提供一含3,4,5-三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯配体的油相溶液；

提供一含量子点阳离子源的水溶液；

提供一含量子点阴离子源的水溶液；

将所述含3,4,5-三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯的油相溶液与所述含量子点阳离子源的水溶液混合，得到含配体和阳离子源的混合液；

向所述含配体和阳离子源的混合液中注入所述含量子点阴离子源的水溶液，进行成核反应；

去除溶剂后，得到所述量子点。

所述的量子点的制备方法，其中，所述3,4,5-三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯的分子结构式如下式所示：

；

其中，n为2-8的整数；R为碳原子总数为2-16的直链烷基或支链烷基。

所述的量子点的制备方法，其中，所述3,4,5-三烷氧基苯甲酸（巯基烷基）酯为3,4,5-三（十二烷氧基）苯甲酸（巯基丙基）酯、3,4,5-三（辛烷氧基）苯甲酸（巯基丙基）酯、3,4,5-三（十四烷氧基）苯甲酸（巯基丁基）酯中的一种或多种。

所述的量子点的制备方法，其中，所述量子点阳离子源为锌盐、镉盐、铅盐中的一种或多种；