[发明专利]一种层状硒化镉-单胺杂化物纳米带的可控合成方法

说明书

本发明公开了一种层状硒化镉‑单胺杂化物纳米带的可控合成方法，以氢氧化镉和硒粉为原料，分别以正丁胺、正己胺、正辛胺为溶剂进行溶剂热反应，通过调节反应温度与反应时间，可控合成出一系列[(CdSe)_n·(L)](L＝丁胺ba、己胺ha、辛胺oa；n＝1,2,4)层状无机/有机杂化物纳米带，该系列杂化物是由少层的无机[CdSe]层和单胺分子沿着晶体生长方向交错堆叠而成的层状结构，表现出显著裂分的激子吸收峰以及尖锐的带边发光现象。本发明通过结晶方式实现了原子级厚度的CdSe在不同的有机单胺体系中的有序组装，为纳米晶体的装配及其进一步应用提供了新途径。

技术领域

本发明属于复合发光材料技术领域，特别涉及一种不同层数硒化镉-单胺杂化物纳米带的可控合成方法。

背景技术

II-VI族无机/有机硫属杂化材料主要是指MX(M＝Zn、Cd、Hg；X＝S、Se、Te)等与有机分子以共价键、分子间作用力及范德华力等方式结合在一起形成的复合材料。该材料由于有机无机组分交替排列的周期性晶体结构，能够产生显著的量子限域效应。CdSe作为典型的II-VI族化合物半导体，因其优良的光电性能被广泛应用于发光二极管、电子发射器、光导体及光敏器件等。近来，二维CdSe半导体纳米材料更是由于其独特的量子限域效应，引起了研究者的广泛关注。

CdSe-有机胺杂化物，因其特殊的周期性晶体结构，能够体现出显著的量子限域效应。到目前为止，已经报道了双胺体系中合成的一系列CdE·0.5en杂化物(E＝S，Se，Te；en＝乙二胺)；在单胺体系中的双层杂化物[(MQ)₂(L)](M＝Zn、Cd；Q＝S、Se、Te；L＝单胺)，但是还未合成出CdSe其它层数杂化物，其光学性质也鲜有研究。

发明内容

本发明的目的是采用溶剂热合成法实现不同层数的硒化镉-单胺杂化物纳米带的可控合成，该方法操作简便、条件温和，所合成的杂化物具有确定的组成及结构，并且不同层数的杂化物与其光学性质体现出明显的构效关系。

本发明制备的层状硒化镉-单胺杂化物纳米带的化学式为：[(CdSe)_n·(L)]，其中L＝丁胺、己胺或辛胺，n＝1,2,4，即单层杂化物：一层[CdSe]与一层有机单胺交替排列、双层杂化物：每两层[CdSe]与一层有机单胺交替排列、四层杂化物：每四层[CdSe]与一层有机单胺交替排列；通过有机单胺的N与Cd配位，形成无机[CdSe]层与有机单胺分子交错堆叠的层状结构，表现出显著裂分的激子吸收峰以及尖锐的带边发光现象。

上述层状硒化镉-单胺杂化物纳米带的可控合成方法，包括以下步骤：

将氢氧化镉、硒粉按照摩尔比1:1-1:2，加入到聚四氟乙烯高压反应釜中，混合均匀后加入有机单胺，使反应釜的体积填充度达到60％-80％，置于70-120℃下密封反应3-16d，停止加热，自然冷却至室温；产物滤去上清液，向剩余固体中加入三正辛基膦以除去未反应的硒粉，再以正己烷与乙醇的混合溶剂离心洗涤，并在60℃-160℃的真空干燥箱中干燥得到层状硒化镉-单胺杂化物纳米带。

优选的，当聚四氟乙烯高压反应釜中条件为70℃下密封反应9-10d时，得到单层硒化镉-单胺杂化物。

优选的，当聚四氟乙烯高压反应釜中条件为100℃下密封反应3-4d时，得到双层硒化镉-单胺杂化物。

优选的，当聚四氟乙烯高压反应釜中条件为120℃下密封反应9-16d时，得到四层硒化镉-单胺杂化物。

优选的，所述有机单胺为正丁胺、正己胺或正辛胺中的任意一种。

所述化学试剂除硒粉纯度高于99.95％之外，其他试剂纯度均为分析纯。